PFAS draudimas gali paspartinti keraminių membranų naudojimą vandens pramonėje

Vandens valymo pramonė atsidūrė kritinėje kryžkelėje, nes Europa ruošiasi reguliuoti PVDF (polivinilideno fluorido) membranų gamybą. PVDF membranos yra pagrindiniai toksiškų PFAS (per- ir polifluoralkilo medžiagų, žinomų kaip „amžinai cheminės medžiagos“) statybinės medžiagos.

Europos cheminių medžiagų agentūra (ECHA) aktyviai vertina perfluorintų junginių draudimą ir tikimasi, kad 2025 m. paskelbs išsamią informaciją apie apribojimus PVDF membranoms. Jei šis sprendimas bus įgyvendintas, jis galėtų paspartinti keraminių membranų naudojimą ir paskatinti pramonę. tvarią ateitį.

2024 m. spalio 29 d. Tarptautinė vandens žvalgybos platforma (GWI) paskelbė straipsnį pavadinimu „Europos PFAS uždraudimo planas kelia grėsmę pasaulinei membranų rinkai“, pabrėždamas, kad toks draudimas gali turėti įtakos membranų rinkai. Tačiau tai taip pat pabrėžia membranų pramonės galimybes pereiti prie tvaresnių alternatyvų, tokių kaip keraminės membranos. Keraminės membranos laikomos saugesnėmis ir ekologiškesnėmis nei organinės PVDF pagrindu pagamintos membranos.

Šio perėjimo skubumas tampa dar akivaizdesnis, kai matome pasaulinius tyrimus apie PFAS užteršimo poveikį žmonių sveikatai. Turime pareigą veikti ne tik dėl savęs, bet ir dėl ateities kartų.

Perėjimas turi įvykti dabar, nes bioakumuliacija mūsų kūnuose tęsiasi, o kiekviena uždelsta diena reiškia, kad šios kenksmingos cheminės medžiagos toliau kaupsis mūsų ekosistemose.

Naujausi Vokietijos federalinės aplinkos apsaugos agentūros išvados rodo nerimą keliantį aukštą PFAS kiekį vaikų ir paauglių kraujyje. Iki ketvirtadalio ištirtų žmonių PFAS koncentracija kraujyje buvo tokia didelė, kad „nebegalima pakankamai patikimai atmesti poveikio sveikatai“. Tai tik vienas iš daugelio tyrimų, apibūdinančių nerimą keliantį PFAS pavojų sveikatai, pabrėžiantį tikrąjį ryšį tarp šių cheminių medžiagų ir žmonių sąnaudų.

PVDF membranos dėl anglies-fluoro jungčių prisideda prie PFAS naštos aplinkoje, o tai labai kenkia žmonių sveikatai. Be to, jie prisideda prie plastiko taršos, kuri daro neigiamą poveikį aplinkai ir galiausiai žmonių sveikatai.

Priešingai, keraminės membranos siūlo puikų sprendimą: neprilygstamą patvarumą, tvarumą ir našumą. Tačiau keraminės membranos buvo naudojamos lėtai. Kodėl? Rizikos vengianti membranų pramonė ir netinkamos paskatos leido tradicinėms polimerinėms membranoms išlikti įsitvirtinusioms. Tačiau įsikibę į mums pažįstamas senas technologijas praradome transformacinę naudą, kurią galima pasiekti tik plačiai pritaikius naujas technologijas.

Tai kodėl mes dvejojame? Kas trukdo membranų pramonei naudoti technologiją, kuri žada geresnius vandens valymo, aplinkos ir ateities kartos rezultatus?

PVDF membranos ir PFAS yra glaudžiai susijusios, šios cheminės medžiagos yra visur, patvarios ir toksiškos.

Teigiama, kad PFAS suyra daugiau nei 1,{1}} metus, o aplinkoje jie išliks šimtmečius, lėtai kaupdamiesi ekosistemose ir maisto grandinėse. Tai kelia didžiulę grėsmę mūsų sveikatai.

PFAS poveikis buvo susijęs su įvairiomis sveikatos problemomis, įskaitant vėžį, imuninės sistemos slopinimą ir uždelstą vaikų vystymąsi. 2023 m. Europos cheminių medžiagų agentūra (ECHA) paskelbė ataskaitą, kurioje pabrėžiamas rimtas poveikis sveikatai ir būtinybė imtis skubių reguliavimo veiksmų.

Įsivaizduokite, kad šios nuodingos medžiagos kaupiasi mūsų organizme ir galiausiai paveikia mūsų palikuonis. Nors visas jo ilgalaikio poveikio vaizdas vis dar nežinomas, mes pastebėjome tokius simptomus kaip imuninės funkcijos sutrikimas ir hormonų sutrikimas! To pakanka, kad būtų reikalaujama nedelsiant pakeisti.

„Kasmet naudojant polimerinę plėvelę susidaro plastikinių atliekų, prilygstančių 3,2 milijardo vandens butelių.

Mūsų plastiko atliekų problema yra tokia pat rimta. Kasmet naudojant polimerinę plėvelę susidaro plastikinių atliekų, prilygstančių 3,2 milijardo vandens butelių, kurių pakanka sukrauti iki mėnulio ir atgal. Vien 2022 m. pasaulinė metinė plastiko gamyba viršijo 390 milijonų tonų per metus, o polimerinės plėvelės atliekos yra pagrindinis veiksnys.

Šios plastiko atliekos ne tik išnyksta, bet ir pasklinda po ekosistemą ir galiausiai grįžta pas mus. Ellen MacArthur fondo skaičiavimais, iki 2050 m. vandenyne gali būti daugiau plastiko nei žuvų (pagal svorį). Pasekmės sveikatai ir aplinkai yra stulbinančios, o problema didėja kiekvienais metais, kai delsiame imtis pokyčių.

1. Nuosavybės kaina: Keraminės membranos galutiniam vartotojui siūlo didesnę bendros nuosavybės kainą. Jų patvarumas ir ilgesnis tarnavimo laikas reiškia mažesnes priežiūros išlaidas ir mažiau pakeitimų.

2. Patikimumas: Vandens sąlygoms ir toliau blogėjant, keraminės membranos užtikrina patikimesnį veikimą, kuris gali atlaikyti iššūkius, kurie vis labiau paplitę šiandieninėje aplinkoje.

3. Tvarumas: Keraminės membranos tarnauja ilgiau, jas galima naudoti pakartotinai ir perdirbti, todėl jos nedidina plastiko problemos ir yra tvarus sprendimas, skirtas tobulėti atsižvelgiant į mūsų aplinkos poreikius.

Taigi, kas mus sulaiko? Vandens pramonė, žinoma, nelinkusi priimti pokyčių, kenčianti dėl netinkamų paskatų, inercijos ir suskaidytų priėmimo mechanizmų derinio:

1. Netinkamai suderinti „vartų prižiūrėtojai“: konsultantai dažnai yra technologijų diegimo „vartininkai“, skatinami laikytis to, ką žino. Jie labiau orientuojasi į rizikos išvengimą, o ne į naujų, potencialiai pranašesnių technologijų naudojimą. Jie nėra apdovanoti už naujovių pasirinkimą; jie pralaimi tik tada, jei viskas klostysis blogai. Kam rizikuoti, kuri neatneša naudos?

2. Standartizacijos trūkumas: nėra standartizuoto patvirtinimo tarpvalstybinio ir taikomųjų programų proceso. Keraminių membranų priėmimas viename regione nelengvai virsta priėmimu kitur. Tai taip pat apmaudu, kaip ir pakartotinis įrodymas, kad puikiai veikiantis automobilis vienodai gerai veikia visuose keliuose.

3. Informacijos spragos. Dėl ribotų dalijimosi informacija platformų sunku keistis žiniomis ir patirtimi apie naujas technologijas.

4. Konservatyvi pramonės kultūra: pramonės žaidėjai iš prigimties yra konservatyvūs ir pripratę prie pažįstamos praktikos. Trumpalaikė ekonomika dažnai turi pirmenybę, todėl praleidžiamos galimybės skatinti ilgalaikes naujoves.

Savo 2020 m. daktaro disertacijoje „Vandens inovacijų dinamika“ Paulas O'Callaghanas, „BlueTech Research“ įkūrėjas ir generalinis direktorius, aptaria, kaip sunku naujoms vandens technologijoms įgauti pagreitį, ypač kai vartų sargai yra sutelkę dėmesį į rizikos mažinimą. Problema nėra ta, kad patarėjai ar politikos formuotojai yra piktavališki, jie tiesiog naršo sistemoje, kuri atgraso nuo nukrypimo nuo status quo.

Šiame painiame kraštovaizdyje reguliavimas turi atlikti esminį vaidmenį organizuojant pokyčius. Visų pirma šioje srityje mums reikia reguliavimo mechanizmų, kurie skatina naujoves, o ne joms trukdo. Artėjantis PVDF draudimas gali būti katalizatorius, kurio mums reikia norint įveikti šiuos priešpriešinius vėjus.

Istorija rodo, kad reguliavimas gali paskatinti reikšmingus pokyčius. Paimkite LED lemputes, kurios iš pradžių buvo brangesnės nei kaitrinės, bet efektyvesnės ir ilgaamžiškesnės.

JAV Energetikos politikos įstatymas (2005 m.) ir Energy Star nuolaidos paskatino ankstyvą priėmimą, o ES ekologinio projektavimo direktyva (2009 m.) palaipsniui panaikino neefektyvias lemputes, todėl pirmenybė teikiama šviesos diodams.

Iki 2012 m. šviesos diodai pasiekė pagrindinį statusą, sutaupydami iki 80 % energijos ir iki 90 % mažesnių apšvietimo sąnaudų per visą jų naudojimo laiką. Reguliavimas buvo labai svarbus paspartinant šį perėjimą, leidžiantį greičiau gauti naudą aplinkai ir ekonomikai.

„Keraminės membranos jau sėkmingai įdiegtos daugelyje geriamojo vandens ir nuotekų valymo įrenginių.

Kitas pavyzdys – 2006 m. pradėtas ir 2012 m. baigtas keitimas iš analoginio į skaitmeninį transliavimą. Reguliavimo įgaliojimai paspartino šį perėjimą, reikalaudami, kad transliuotojai naudotų skaitmeninę technologiją, kuri leido gauti aiškesnes nuotraukas, geresnį garsą ir daugiau kanalų, o tai labai pagerino žiūrovo patirtis. Atlaisvinus spektrą belaidžiam plačiajuosčiui ryšiui, taisyklės maksimaliai išnaudojo išteklius ir leido naudoti didelės raiškos multipleksinį turinį, o tai leidžia greičiau pasiekti ir pagerinti kokybę nei atsitiktinis pritaikymas.

Panašiai kaip LED apšvietimas ir skaitmeninis transliavimas, keraminės membranos yra puiki technologija, kuri susiduria su pramonės dinamikos ir rinkos inercijos iššūkiais.

Kaip perspektyvi alternatyva PVDF ir kitoms polimerinėms membranoms, keraminės membranos jau sėkmingai įdiegtos daugelyje geriamojo vandens ir nuotekų valymo įrenginių. Kaip ir perėjimas prie šviesos diodų ir skaitmeninio transliavimo, reglamentai gali padėti pagreitinti keraminių membranų pritaikymą, o tai turi didelę naudą. Su strategine reguliavimo pagalba šis perėjimas gali įvykti greičiau ir efektyviau, o tai leidžia pramonei anksčiau gauti didelę ekonominę ir aplinkosauginę naudą ir turėti didesnį poveikį.

Kaip atrodytų toks perėjimas? Nors turime judėti greičiau, negalime tikėtis, kad tai įvyks per naktį. Jei keisime paskubomis, rizikuojame prastu atlikimu ir prastomis nuorodomis.

Keraminės membranos gali pakeisti polimerines membranas visais atvejais, ir nėra tokio pritaikymo, kurį polimerinės membranos galėtų apdoroti taip, kaip keraminės membranos. Tiesioginis esamų polimerinių membranų sistemų pakeitimas ir atnaujinimas yra ne tik įmanomas, bet ir daugeliu atvejų pasiektas, o tai padės sklandžiai pereiti prie pažangesnių sprendimų.

Jei per ateinančius 5–10 metų visapusį perėjimą pavyks paspartinti ir vykti tvarkingai, tai leis suinteresuotosioms šalims įgyti praktinės patirties, kad būtų užtikrintas sėkmingas keraminių membranų technologijos pritaikymas.

Patyrę keraminių membranų tiekėjai gali bendradarbiauti su pramonės lyderiais, kad nustatytų standartus, kad būtų užtikrinta sėkminga keramikos technologijų integracija. Atsiradus naujiems konkurentams, pramonė ir toliau vystysis, o geriausi tiekėjai išsiskirs, užtikrindami, kad naudos gali gauti visi.

Technologinė transformacija yra labai svarbi norint išnaudoti visas naujos kartos sprendimų privalumus. Pagalvokite apie perėjimą nuo rašomųjų mašinėlių prie asmeninių kompiuterių. Rašomosios mašinėlės atliko savo darbą, tačiau buvo iš esmės ribotos.

Iš pradžių kompiuterio teikiama nauda buvo laipsniška, tačiau prireikė kritinės masės ir plačiai pritaikytos tolimesnėms naujovėms, kad jis klestėtų ir padėtų kompiuteriui viršyti pradinius lūkesčius.

Priėmus asmeninį kompiuterį, buvo ne tik pakeista rašomoji mašinėlė. Tai iš naujo apibrėžė produktyvumą ir pakeitė mūsų bendravimo, darbo ir gyvenimo būdą. 1981 m. IBM pristatė pirmąjį masinės rinkos asmeninį kompiuterį; dešimtojo dešimtmečio pabaigoje kompiuteriai buvo pagrindinis namų apyvokos dalykas. Šiandien mes tiesiog neįsivaizduojame pasaulio be jų.

„Keramikos technologijos pakeis vandens pramonę“.

Įsivaizduokite, kas atsitiks, kai keraminės membranos bus plačiai pritaikytos. Didėjant konkurencijai, didėjant MTTP biudžetams ir tobulėjant procesų naujovėms, keramikos technologijos pakeis vandens pramonę. Nauda, ​​kurią gausime iš keraminių membranų, palyginti su šiandieninėmis polimerinėmis membranomis, bus neprilygstama. Mūsų visų interesas yra paspartinti šią pertvarką.

Vanduo yra viena iš svarbiausių sričių mūsų ateičiai, ir kiekviena suinteresuotoji šalis – nuo ​​reguliuotojų ir investuotojų iki galutinių vartotojų, konsultantų, integratorių ir technologijų tiekėjų – turi unikalią galimybę paskatinti reikšmingus pokyčius. Priimdami drąsius sprendimus, permąstydami, kaip skatiname naujoves, ir imdamiesi prasmingų veiksmų, galime paspartinti pažangą, kuri yra ne tik būtina, bet ir nepaprastai naudinga bei gyvybiškai svarbi žmonėms, planetai ir pelnui. Dabar pats laikas sukurti permainingą pokytį, už kurį būsimos kartos mums padėkos.