চিরকালের রাসায়নিকগুলি জল এবং মাটিতে থাকে। যেহেতু এগুলি ভেঙ্গে যায় না, সেগুলি আমাদের জল এবং খাবারে শেষ হয়, যার ফলে ক্যান্সারের মতো স্বাস্থ্যের প্রভাব এবং উর্বরতা হ্রাস পায়।
গত মাসে, ইউএস এনভায়রনমেন্টাল প্রোটেকশন এজেন্সি দুটি সবচেয়ে সাধারণ চিরকালের রাসায়নিক, পিএফওএ এবং পিএফওএস দেওয়ার প্রস্তাব করেছিল, যা বিজ্ঞানীদের তাদের ট্র্যাক করতে এবং পরিচ্ছন্নতার ব্যবস্থা পরিকল্পনা করার অনুমতি দেয়।
এখন গবেষকদের একটি দল ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয় PFOA এবং PFOS ধ্বংস করার একটি নতুন উপায় আছে। তারা একটি নতুন চুল্লি নিয়ে এসেছে- যেটি সুপারক্রিটিকাল জল ব্যবহার করে, যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপে তৈরি হয়- সম্পূর্ণরূপে ধ্বংস করা কঠিন রাসায়নিকগুলিকে ভেঙে ফেলার জন্য। এই প্রযুক্তি পুরানো স্টকগুলিকে চিকিত্সা করতে পারে, যেমন ফায়ার-ফাইটিং ফোমে চিরকালের রাসায়নিকগুলি, পরিবেশে ইতিমধ্যে উপস্থিত চিরকালের রাসায়নিকগুলিকে সরিয়ে দেয় এবং শিল্প বর্জ্যগুলিকে চিকিত্সা করতে পারে৷
ইগর নোভোসেলভ, মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এর ইউডব্লিউ রিসার্চ অ্যাসোসিয়েট প্রফেসর বলেন, “আমাদের চুল্লি মূলত জলকে খুব দ্রুত গরম করে, তবে আপনি যখন পাস্তার জন্য এটি ফুটান তখন এটি জলকে ভিন্নভাবে গরম করে। সাধারণত, আপনি যখন তাপমাত্রা বাড়ান, তখন জল ফুটতে থাকে এবং বাষ্পে পরিণত হয়। সেখান থেকে, জল এবং বাষ্প 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস (212 ফারেনহাইট) এর চেয়ে বেশি গরম হয় না।"
সংকুচিত জল সেই ভারসাম্যকে পরিবর্তন করতে পারে এবং অনেক বেশি গরম তাপমাত্রায় সেই ফুটন্ত বিন্দু পেতে পারে। চাপ বাড়ালে ফুটন্ত তাপমাত্রা বেড়ে যেতে পারে।
জল শেষ পর্যন্ত তরল থেকে বাষ্পে পরিবর্তন করা বন্ধ করবে। পরিবর্তে, এটি একটি জটিল বিন্দুতে পৌঁছে যেখানে জল সুপারক্রিটিকাল পর্যায়ে প্রবেশ করে, একটি স্বতন্ত্র পদার্থের অবস্থা. এই উদাহরণে জল তরল বা গ্যাস নয়। এটি মাঝখানে কোথাও পড়ে, এবং সীমানা একটু ঝাপসা।
সার্জারির জলের অণু প্লাজমার মতো অবস্থায় আয়নিত কণার অনুরূপ। এই আংশিকভাবে বিচ্ছিন্ন অণুগুলি খুব উচ্চ তাপমাত্রায় এবং খুব দ্রুত হারে দোলা দেয়। জৈব অণুগুলি এমন আক্রমণাত্মক এবং অত্যন্ত ক্ষয়কারী পরিবেশে টিকে থাকতে পারে না।
নভোসেলভ বলেছেন, "সাধারণ জলে চিরকাল বেঁচে থাকা রাসায়নিকগুলি, যেমন PFOS এবং PFOA, ভেঙে যেতে পারে সুপারক্রিটিকাল জল খুব উচ্চ হারে। যদি আমরা শর্তগুলিকে সঠিকভাবে পাই, তাহলে এই অপ্রতিরোধ্য অণুগুলি ধ্বংস হয়ে যেতে পারে, কোনও মধ্যবর্তী পণ্য ছাড়াই এবং শুধুমাত্র ক্ষতিকারক পদার্থগুলি উত্পাদন করতে পারে, যেমন কার্বন - ডাই - অক্সাইড, পানি, এবং ফ্লোরাইড লবণ, প্রায়ই পৌরসভার জল এবং টুথপেস্টে যোগ করা হয়।"
“আমরা মূলত রাসায়নিক যুদ্ধের এজেন্টগুলিকে ভেঙে ফেলার জন্য এটি ডিজাইন করেছি, যা ধ্বংস করাও কঠিন। চুল্লি তৈরি করতে আমাদের পাঁচ বছর লেগেছে।”
“সেখানে উল্লেখযোগ্য প্রশ্ন ছিল যেমন, আমরা কীভাবে সেই চাপে জিনিসগুলি রাখব? চুল্লির ভিতরে, চাপ সমুদ্রপৃষ্ঠের তুলনায় 200 গুণ বেশি। আমাদের আরেকটি প্রশ্ন ছিল: আমরা কীভাবে নিশ্চিত করব যে চুল্লিটি একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় অবিচ্ছিন্ন মোডে জ্বলে এবং কাজ করে?
চুল্লি কিভাবে কাজ করে?
চুল্লিটিতে প্রায় এক ফুট লম্বা এবং এক ইঞ্চি ব্যাসের একটি পুরু স্টেইনলেস স্টিলের পাইপ রয়েছে। রাসায়নিক ধ্বংস করতে তাদের কতটা গরম যেতে হবে তা বের করতে বিজ্ঞানীরা ভিতরের তাপমাত্রার পরিবর্তন করতে পারেন। কিছু রাসায়নিকের প্রয়োজন 400 C (752 F) এবং কিছু 650 C (1202 F)।
বিজ্ঞানীরা ক্রমাগত পাইলট জ্বালানী, বায়ু এবং আমরা যে রাসায়নিককে নিষ্কাশন করতে চাই, PFOS এর মতো, চুল্লির শীর্ষে সুপারক্রিটিকাল জলে প্রবেশ করিয়ে দেয়। সংমিশ্রণটিকে সুপারক্রিটিকাল রাখার জন্য জ্বালানী প্রয়োজনীয় তাপ সরবরাহ করে এবং PFOS দ্রুত এই আক্রমনাত্মক মাধ্যমের সাথে একত্রিত হয়।
সামগ্রিকভাবে, প্রতিক্রিয়া সময় এক মিনিটেরও কম।
নভোসেলভ বলেছেন, “চুল্লির নীচে, মিশ্রণটি তরল এবং গ্যাস উভয়ই নির্গত করার জন্য ঠান্ডা করা হয়। আমরা রাসায়নিকটি ধ্বংস করেছি কিনা তা পরিমাপ করতে তরল এবং গ্যাস উভয় পর্যায়ে কী আছে তা বিশ্লেষণ করতে পারি।"
বিজ্ঞানীরা PFOS এবং PFOA এর সাথে একই পরীক্ষা করেছিলেন। EPA তাদের উভয় নিয়ন্ত্রণ করে। এটি পাওয়া গেছে যে PFOA হালকা সুপারক্রিটিকাল অবস্থার (প্রায় 400 ডিগ্রি সেলসিয়াস বা 750 ফারেনহাইট) এ চলে যায়, কিন্তু PFOS তা করে না। PFOS এর ধ্বংস দেখতে আমরা 610 ডিগ্রি সেলসিয়াস (1130 ফারেনহাইট) পৌঁছানো পর্যন্ত সময় নেয়।
সেই তাপমাত্রায়, PFOS এবং সমস্ত মধ্যবর্তী ধ্বংস হয়ে গিয়েছিল - 30 সেকেন্ডের মধ্যে।
PFOS পরীক্ষাগুলি প্রকাশ করেছে যে PFOA সহ বেশ কয়েকটি মধ্যবর্তী যৌগগুলি নিম্ন তাপমাত্রায় বিকাশ করতে পারে। এই ব্রেকডাউন পণ্যগুলির মধ্যে কিছু তরল পর্যায়ে আবির্ভূত হয়, যা পরামর্শ দেয় যে স্থায়ী রাসায়নিক ব্যবহার করে উত্পাদন সুবিধার বর্জ্য এগুলি থাকতে পারে। কিন্তু অন্যান্য মধ্যবর্তীগুলি গ্যাস পর্যায়ে বেরিয়ে আসছে, যা সমস্যাযুক্ত কারণ গ্যাস নির্গমন সাধারণত নিয়ন্ত্রিত হয় না।
নভোসেলভ বলেছেন, "এই অণুগুলিতে ফ্লোরিন রয়েছে এবং আমরা জানি এই ধরণের গ্যাসগুলি গ্রিনহাউস প্রভাবে অবদান রাখে। এই মুহুর্তে, আমাদের কাছে রিয়েল-টাইমে গ্যাস দূষণ নিরীক্ষণ করার উপায় নেই এবং আমরা জানি না আমরা কতটা উত্পাদন করব বা এমনকি তাদের সঠিক রাসায়নিক গঠনও।"
“আমাদের কয়েকটি পরবর্তী পদক্ষেপ রয়েছে। PFOS এবং PFOA ব্যতীত অন্যান্য চিরকালের রাসায়নিকগুলিকে কতটা ভালভাবে ধ্বংস করে তা দেখতে আমরা চুল্লিটি ব্যবহার করছি। বাস্তব-বিশ্বের পরিস্থিতিতে এই প্রযুক্তি কতটা ভালোভাবে কাজ করতে পারে তাও আমরা মূল্যায়ন করি।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- জোয়ানা লি, ইগর ভি. নভোসেলভ, এবং অন্যান্য। একটি অবিচ্ছিন্ন সুপারক্রিটিক্যাল ওয়াটার অক্সিডেশন চুল্লিতে PFOS ধ্বংস। রাসায়নিক প্রকৌশল জার্নাল। ডোই: 10.1016/j.cej.2022.139063
