Синтетические наноотходы не исчезают

Частицы оксида церия (CeO2) не сгорают и не изменяются в печах мусоросжигательных заводов. Они остаются нетронутыми на продуктах сгорания или в самой системе сжигания, как показало новое исследование ученых из ETH Zurich.

Ежегодно в мире сжигается более 100 миллионов тонн отходов. Из-за растущего использования наночастиц в строительных материалах, красках, текстиле и косметике они также попадают на мусоросжигательные заводы. Однако до сих пор не было известно, что с ними там происходит.

Моделирование выброса наночастиц

Ученые смоделировали два сценария на заводе в Золотурне:

  1. Богатые наночастицами отходы: 10 кг наночастиц оксида церия диаметром 80 нм распылили на мусор перед сжиганием.
  2. «Наихудший сценарий»: частицы впрыскивали прямо в камеру сгорания, моделируя массивный выброс.

Завод оснащен современными системами фильтрации и улавливания летучей золы (электрофильтры и скруббер).

Результаты: стойкость и распределение

Исследование показало, что оксид церия не претерпевает значительных изменений в процессе сжигания. Системы фильтрации оказались эффективны: наночастицы не были обнаружены в очищенном дымовом газе.

Однако наночастицы остаются слабо связанными с продуктами сгорания:

  • В летучей золе, отделенной от дымовых газов.
  • Частично в самой системе сжигания.

Риски и необходимость действий

В настоящее время зола и шлак, содержащие наночастицы, отправляются на свалки или перерабатываются для извлечения металлов (например, меди или алюминия).

Профессор Венделин Старк, руководитель исследования, указывает на необходимость действий:

«Мы должны убедиться, что новые наночастицы не попадают в водный и пищевой цикл через свалки или не выбрасываются в атмосферу при дальнейшей переработке».

Кроме того, при техническом обслуживании систем сжигания необходимо учитывать риск вдыхания наночастиц.

Долгосрочное решение: биоразлагаемость

Ученые видят единственный долгосрочный выход:

«В конечном итоге все нанопродукты должны быть разлагаемыми, иначе проблема их распространения будет возникать снова и снова».

Создание биоразлагаемых наноматериалов — сложная техническая задача, стоящая перед научными и промышленными лабораториями.