A tudós felfedezte, hogy hogyan lehet a szén növények százaiban megtalálni a toxinokat

Először is, a rossz hír: A Föld Igazságügyi és a Környezetvédelmi Integritás projekt elemzése azt mutatta, hogy az ország egész területén több száz széntüzelésű növény vesz körül a veszélyes toxinokat a környező talajvízbe. De az észak-karolinai Állami Egyetem tudósai már találtak megoldást a sürgős és veszélyes problémára.

A hétfőn kiadott jelentés a szénhamu ártalmatlanítási helyszínekről 265 szénüzemben nyilvánosan hozzáférhető adatokat elemzett, és ezt megállapította 91 százalék közülük a veszélyes toxinok, mint az arzén, az ólom vagy a rádium, a környező környezetbe. Ugyanakkor a nyomtatás előtt hétfőn online kiadott papír a Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering azt mutatja, hogy a tudósok bakteriális biocement segítségével képesek lesznek megoldani ezt a problémát.

A szennyeződési jelentést közösen írta Abel Russ, a nonprofit watchdog szervezet, az Environmental Integrity Project (EIP) vezető ügyvédje, és a biocement papírt először Brina Montoya, Ph.D. Észak-Karolina Állami Egyetemen.

Montoya kutatásaiban a csapata azt mutatja, hogy a szénhulladék biocementbe való keverése segíthet megakadályozni, hogy a szénhidrogénben jelenlévő toxinok elbomlanak. De ahhoz, hogy megértsük, hogy ez a biocement hogyan oldja meg a problémát, fontos tudni egy kicsit arról, hogyan működnek a szénüzemek

Hogyan érnek a szénhidrogének toxinjai a felszín alatti vízbe?

Miután a szén energiára égett, a szén hamutartalmúvá válik, amely veszélyes vegyi anyagokat tartalmaz, amelyek közül néhány ismert rákkeltő anyag - gondolom: arzén. A hamut ezután speciális hulladéklerakókba helyezik, vagy néha tavakba, ahol vízzel összekeverik, hogy zagyot képezzenek. Néha ez a zagy túlfolyik a tetején - ahogyan akkor is, amikor Firenze hurrikánja szeptemberben megütötte Észak-Karolinát, szivárogva a mérgező szuszpenziót a Cape Fear folyóba.

Russ elmagyarázza, hogy ha ez a hamu több évig egy hulladéklerakóban vagy egy tavacskában ül, akkor ezek a toxinok a környező földalatti környezetbe kezdnek - beleértve a felszín alatti vizeket is. Az EPA becslése szerint 2012-ben az Egyesült Államokban 470 szénüzem termelt 110 millió tonna hamu - így a cucc csak felhalmozódik.

Az EPA - valamint a szénipar tagjai - tudatában van annak, hogy a méreganyagok a hulladéklerakókból vagy a tavakból a környező talajvízbe duzzadhatnak, mondja Russ, ezért felhatalmazza, hogy ezeket a letétkezelőket egy áthatolhatatlan anyaggal béleljék, amely tartsa a csúnyát dolog a lyukban - mint egy műanyag bélés a medencénél.

A Föld Igazságszolgáltatásának a jelentés adataiból kiderül, hogy a szénhamu-tavak 95 százaléka nem körvonalazott, de Russ azt mondja, hogy még azok is, akik bélésszel vannak, még mindig problémát okoznak:

„Meglehetősen gyakori, hogy a hulladéklerakók és a tavak olyan módon épülnek fel, hogy a talajvízhez érnek” - mondja Russ Inverz. „Ilyen helyzetben, még akkor is, ha a hulladéklerakó vagy a tó fölött áthatolhatatlan sapkát helyeztünk, a víz folyamatosan mosni fog a hamutól, és kiszorítja ezeket a mérgező szennyezőanyagokat, és szállítja őket a környezetbe.”

De még a fedett tavak is problémát okoznak. A jelentés a hulladéklerakók és a felszín alatti vízellátás külön elemzését elemezte, és azt mutatta, hogy a hulladéklerakók 76 százaléka nem biztonságos a szénhamu szennyező anyagok közelébe. A tavak rosszabbak voltak: a tavak 92 százaléka közeli veszélyes szennyezőanyag-szinteket tartalmazott. Például Pittsburgh-tól északnyugatra lévő növény közelében lévő talajvíz arzén tartalmú volt 372-szer nagyobb mint a biztonságos szintek. Tizenkilenc mérföld délkeletre Washingtontól, a jelentés azt mutatja, hogy a három szénerőműből származó hamu a felszín alatti vizekbe nyolc különböző szennyező anyagból kiszivárgott veszélyes szintet.

„Folyamatosan több szennyező anyagot látunk a biztonságos szint felett” - mondja Russ. „Több mint fele legalább négy szennyező anyagot tartalmaz a nem biztonságos szinten. Ha esik zuhog."

Milyen megoldások vannak az asztalon?

2015-ben a szénhulladék-ártalmatlanítási szabályzat előírása előírta, hogy a növények a közeli felszín alatti vizekre vonatkozó adatokat bocsássanak ki, így a nyilvánosság nyomon követheti a hulladéklerakókból és tavakból származó szennyező anyagokat. Útmutatót adott ki az új üzemek bélésszel történő ellátásáról.

A Montoya papírja kifejezetten a felszíni vizekre vonatkozik - ők a kifolytatással foglalkoztak -, de elvileg papírja azt jelzi, hogy a biocement megváltoztathatja a szénhamu szuszpenziójának konzisztenciáját, hogy segítsen tartósan a tóban tartani, még akkor is, ha a bélések nincsenek.

A villamosenergia-kutatóintézet támogatása alapján Montoya csapata maga is megvizsgálta a szénhamu szuszpenzió jellegét, a talajbaktériumokkal való összekeverésével Sporosarcina pasteurii, valamint a karbamidot és a kalciumot. Amikor laboratóriumi kísérletekben egyesítette a szénhamu szuszpenziójával ezeket az összetevőket, akkor az agyagos szénhamu szuszpenzió vastagabb.

„Az így létrejövő biocement nem lenne teljesen szilárd a szénhamu, de sokkal viszkózusabb lenne, mint a meglévő szénhidrogén-iszap,” mondta Montoya. „Ezzel a munkával a célunk volt, hogy megnézzük, hogy a baktériumokat használhatjuk-e egy biocement mátrix létrehozására a szénhamu tavakban, így a szénhamu merevebb és könnyebben tartható.”

Russ hasonló megoldásokról hallott, de inkább egy egyszerű megközelítést részesít előnyben, amely a széniparban óriási változást idéz elő. - Kicsit gyanús vagyok, mert bármi, ami vízzel érintkezik, idővel eltörik - tette hozzá. „Azt hiszem, a legjobb dolog még mindig az, hogy a hamut kinyerjük olyan területekről, ahol érzékeny a környezetbe menekülésre.”

Inkább látná, hogy ezek a növények feldaraboltak, és olyan területekre költöztek, ahol van semmi esély hogy talajvízzel érintkeznek - csak abban az esetben, ha valami rosszul megy. Ez hozzáteszi, hogy ezenkívül a növények számára lehetővé teszi, hogy jobb béléseket hozzanak létre a biztonságosabb helyeken.

A szénerőművek esetében ritkán van jó hír - legalábbis környezetvédelmi szempontból. Bármilyen módon is egyetért az EPA és a szénipar, legalább ígéretes, hogy több mint egy életképes módja van a károk enyhítésére.