Очистка загрязненной почвы может быть очень трудным процессом, часто требующим выкапывания почвы и ее транспортировки на объект по очистке за пределами объекта. Однако теперь ученые разработали экологически чистый метод борьбы с ним там, где он находится, – путем уничтожения его.
Этот метод известен как высокотемпературный электротермический процесс (HET). Он был разработан учеными из Хьюстонского университета Райса и Центра инженерных исследований и разработок армии США (ERDC) под руководством профессора Райса Джеймса Тура.
Все начинается с того, что богатый углеродом электропроводящий материал, такой как биоуголь, смешивается с загрязненной почвой на месте. Биоуголь — это нетоксичное вещество, похожее на древесный уголь, которое производится в процессе пиролиза, при котором для разложения органического материала в отсутствие кислорода используется тепло.
Затем, используя разработанную Райсом процедуру, называемую импульсным джоулевым нагревом, электрический ток быстро пропускают через смесь почвы и биоугля, нагревая ее до температуры от 1000 до 3000 ºC (от 1832 до 5432 ºF).
Сильная жара превращает органические загрязнители, такие как пестициды и сырая нефть, в нетоксичные минералы, такие как графит. В то же время он также преобразует широкий спектр тяжелых металлов, таких как свинец, мышьяк и ртуть, в пар, который можно собрать с помощью вытяжных труб. Эта универсальность является важным фактором, поскольку большинство существующих технологий восстановления могут воздействовать только на один или два металла одновременно.
Хотя высокая температура может первоначально убить некоторые полезные микроорганизмы, испытания показали, что скорость прорастания растений в HET- обработанная почва фактически увеличивается на 20–30%. Это улучшение, вероятно, связано с наличием минералов, способствующих росту, которые образуются в процессе восстановления, а также с увеличением инфильтрации воды из-за добавления биоугля.
Мы надеемся, что после дальнейшего развития технологии и адаптированные для использования в полевых условиях, тракторы можно использовать для буксировки агрегатов HET через большие участки загрязненной почвы.
«Этот метод очень быстрый, не содержит воды и удаляет множество загрязняющих веществ в почве», — говорится в исследовании ERDC. химик Мине Учак-Астарлыоглу. «Мгновенное джоулевое нагревание — невероятно многообещающий метод извлечения критически важных металлов из отходов и удаления тяжелых металлов для восстановления».
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Nature Communications .
