Phương pháp điện phân có thể giải quyết vấn đề ô nhiễm hóa chất

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ liên bang Thụy Sỹ (ETH Zurich) ở Đức đã phát triển một quy trình điện phân mới có thể xử lý tại chỗ các chất ô nhiễm hữu cơ tồn lưu (POP) như DDT và lindane, được sử dụng rộng rãi làm thuốc trừ sâu trong thế kỷ 20 nhưng gây ô nhiễm nghiêm trọng do tồn lưu lâu trong môi trường. Các chất này tồn tại hàng chục năm trong đất, nước và sinh vật, tích lũy trong mô mỡ động vật và đi vào chuỗi thức ăn của con người. Dù đã bị cấm sử dụng từ lâu, nhưng chúng vẫn được phát hiện trong môi trường và thậm chí trong máu người. Việc xử lý các khu vực ô nhiễm POP là thách thức lớn trong bảo vệ môi trường.

Trong nghiên cứu, các tác giả đã đưa ra hướng tiếp cận triển vọng: sử dụng điện phân để phân giải các hợp chất cực kỳ ổn định này thành các chất vô hại, đồng thời thu hồi các hóa chất hữu ích cho ngành công nghiệp. Điểm đột phá chính nằm ở việc tái sử dụng phần khung carbon của phân tử ô nhiễm và tách phần halogen thành muối vô cơ an toàn như NaCl. Các phương pháp trước đây không chỉ tiêu tốn năng lượng mà còn tạo ra sản phẩm phụ gây hại môi trường.

Quy trình mới sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) để phá vỡ liên kết carbon - halogen. AC giúp bảo vệ điện cực khỏi hao mòn, hạn chế phản ứng phụ không mong muốn và ngăn chặn sản sinh khí chlorine độc hại, đồng thời cho phép halogen được chuyển đổi hoàn toàn thành muối vô cơ. Kết quả là quá trình điện phân khử halogen gần như hoàn toàn, tạo ra các loại muối an toàn và hydrocarbon giá trị như benzene, diphenylethane hoặc cyclododecatriene. Những nguyên liệu này đóng vai trò trung gian quan trọng trong sản xuất nhựa, sơn, chất phủ và dược phẩm.

Quy trình diễn ra trong bình điện phân không có màng ngăn, sử dụng dung môi DMSO, phụ phẩm sản xuất giấy. Công nghệ này không chỉ hoạt động với các chất tinh khiết mà còn áp dụng trực tiếp cho hỗn hợp đất hoặc bùn nhiễm độc mà không cần xử lý sơ bộ. Mẫu thiết bị đã được thử nghiệm thành công với các chất độc hại điển hình như DDT và lindane. Hơn nữa, hệ thống mới cơ động có thể được lắp đặt trực tiếp tại khu vực ô nhiễm để tránh việc vận chuyển các vật liệu nguy hiểm.

Nguồn N.P.D (NASTIS), theo Physorg, 11/2025.

Tin bài khác

Liệu pháp miễn dịch thúc đẩy liệu pháp nhắm mục tiêu KRAS trong ung thư tuyến tụy

21/04/2025

Ứng dụng AI trong nội soi tiêu hóa: Cách mạng trong chẩn đoán ung thư

04/04/2025

Công cụ phát hiện chất ô nhiễm trong nước với độ nhạy cực cao kết hợp sinh học tổng hợp và công nghệ nano

25/03/2025

Xét nghiệm siêu nhanh mở khóa di truyền ung thư ngay trong phòng mổ

14/03/2025

Ba loài thực vật thủy sinh có thể loại bỏ 90% các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm

10/02/2025

Vi tảo làm sạch nước nhiễm kim loại

08/01/2025

Vai trò của đất hiếm trong nuôi trồng thủy sản

25/10/2024

Công nghệ "lều điện tử phân hủy sinh học" chẩn đoán bệnh não theo cách ít xâm lấn

09/09/2024

Xác định loại protein ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn đường ruột và phản ứng với nhiễm trùng do vi khuẩn

13/08/2024

Nghiên cứu điều chế dược chất phóng xạ 18F-Choline sử dụng trong chụp PET/CT chẩn đoán ung thư tuyến tiền liệt

09/07/2024

Nghiên cứu thu hồi và tách đất hiếm từ mỏ Nam Đề Gi để sản xuất phân bón vi lượng

13/06/2024

Khử mặn bằng màng lọc polyester mới tiết kiệm chi phí

16/05/2024