Znanstvenik otkrio kako sadržavati toksine pronađene u stotinama ugljena

Prvo, loše vijesti: Analiza Earth Justice i Projekt integriteta okoliša pokazala je da stotine elektrana na ugljen diljem zemlje ispuštaju opasne toksine u okolne podzemne vode. No znanstvenici sa Državnog sveučilišta u Sjevernoj Karolini možda su već pronašli rješenje za hitan i opasan problem.

Izvješće, objavljeno u ponedjeljak, analiziralo je javno dostupne podatke iz odlagališta pepela na ugljen u 265 elektrana na ugljen i to je otkriveno 91 posto od njih su leeching opasnih toksina kao što su arsen, olovo ili radij u okolni okoliš. U isto vrijeme, novine objavljene online u ponedjeljak prije tiskanja u Časopis za geotehničko i geoekonomsko inženjerstvo pokazuje način na koji bi se znanstvenici mogli uhvatiti u koštac s ovim problemom pomoću bakterijskog biocimizma.

Izvješće o kontaminaciji je koautor: Abel Russ, viši odvjetnik u neprofitnoj organizaciji za praćenje projekta integriteta okoliša (EIP), a biography je prvi autor dr. Sc. Brina Montoya, izvanredna profesorica građevinarstva na Državnom sveučilištu North Carolina.

U Montoyinim istraživanjima, njezin tim pokazuje da miješanje smjese otpadnog ugljena u biomction može pomoći da se zaustavi toksini prisutni u pepelu od ugljena. Ali kako bi se razumjelo kako bi ovaj biocid mogao riješiti problem, važno je znati nešto o tome kako elektrane na ugljen rade

Kako toksini iz ugljen asha završiti u podzemne vode?

Kada se ugljen sagori za energiju, ugljen postaje hrpa pepela koja sadrži opasne kemikalije, od kojih su neke poznate kao karcinogeni - mislim: arsen. Taj se pepeo zatim odlaže na posebna odlagališta ili ponekad u ribnjake gdje se miješa s vodom kako bi se stvorila kaša. Ponekad se ova gnojnica prelije preko vrha - kao što je to bilo kad je u rujnu uragan Firenca pogodio Sjevernu Karolinu, propuštajući toksični gnoj u rijeku Cape Fear.

Russ objašnjava da nakon što se ovaj pepeo smjesti na odlagalište ili u ribnjak već nekoliko godina, ti se toksini počinju ispirati u okolni podzemni okoliš - uključujući i podzemnu vodu ako je u blizini. EPA procjenjuje da je u 2012. godini 470 elektrana na ugljen u SAD-u proizvelo 110 milijuna tona pepela - tako da se stvari stalno gomilaju.

EPA - kao i članovi industrije ugljena - svjesni su da toksini mogu pijati s odlagališta otpada ili ribnjaka u okolne podzemne vode, kaže Russ, zbog čega je propisano da se ti depozitori mogu obložiti nepropusnom tvari koja bi trebala zadržati gadne tvari. stvari u rupi - Kao plastična postava na bazenu.

Karta Zemaljskog pravosuđa u podacima iz izvješća sugerira da je 95 posto ribnjaka s pepelom bez ugljena, ali Russ kaže da se čak i oni koji imaju brodove još uvijek suočavaju s problemom:

"Prilično je uobičajeno da se odlagališta i ribnjaci grade na način da dodiruju podzemne vode", kaže Russ Inverzan. "U takvoj situaciji, čak i ako stavite nepropusnu kapu na odlagalište ili ribnjak, voda će se cijelo vrijeme ispirati kroz pepeo i ispustiti te toksične zagađivače i odnijeti ih u okoliš."

Ali čak i ribnjaci koji su ograničeni još uvijek se suočavaju s problemom. Izvješće je zasebno analiziralo odlagališta i zalihe podzemnih voda, a pokazalo je da 76 posto odlagališta ima nesigurne razine onečišćujućih tvari u pepelu u blizini. Ribnjaci su bili lošiji: 92 posto ribnjaka imalo je nesigurne razine zagađivača u blizini. Na primjer, podzemne vode u blizini postrojenja sjeverozapadno od Pittsburgha imale su sadržaj arsena 372 puta više nego sigurne razine. Devetnaest milja jugoistočno od Washingtona, D.C., pokazuje da pepeo iz tri elektrane na ugljen propušta opasne razine od osam različitih zagađivača u podzemne vode.

"Stalno smo vidjeli više zagađivača iznad sigurnih razina", kaže Russ. „Više od polovice ima barem četiri onečišćujuće tvari prisutne na nesigurnim razinama. Kada pada kiša, lijeva."

Koja su rješenja na stolu?

Godine 2015. usvajanje Pravilnika o zbrinjavanju ugljena tražilo je da biljke izdaju podatke o obližnjim podzemnim vodama kako bi javnost mogla pratiti onečišćujuće tvari koje mogu potjecati iz odlagališta i ribnjaka. Također su izdane smjernice za brodove u novim postrojenjima.

Montovin papir posebno se odnosi na površinske vode - oni su se bavili prolijevanjem - ali u načelu, njezin rad ukazuje da bi biocement mogao promijeniti konzistenciju guste otopine ugljena u pepelu kako bi se održao čvrsto u ribnjaku, čak i kada su brodovi odsutni.

Radeći uz potporu Instituta za električnu energiju, Montojin tim je pogledao prirodu gnojovke od ugljenog pepela tako što ju je pomiješao s bakterijama tla Sporosarcina pasteurii kao i urea i kalcij. Kad je u nizu laboratorijskih pokusa kombinirala te sastojke s muljevitom smjesom ugljičnog pepela, ta se tekuća smjesa pepela iz ugljena počela razvijati deblji.

"Dobiveni biocement ne bi učinio pepeo ugljena potpuno čvrstim, ali bio bi mnogo viskozniji od postojećeg gnojiva pepela od ugljena", rekao je Montoya. "Naš cilj u ovom radu bio je vidjeti možemo li upotrijebiti bakterije za stvaranje biocementne matrice u barama pepela od pepela, čineći pepeo ugljenim čvršćim i lakšim za držanje."

Russ je čuo za slična rješenja, ali preferira jednostavan pristup koji bi izazvao sveobuhvatne promjene u industriji ugljena. "Malo sam sumnjičav, jer će se sve što je u kontaktu s vodom vremenom slomiti", dodaje on. "Mislim da je najbolja stvar još uvijek iskopati pepeo iz područja gdje je podložna bijegu u okoliš."

Radije bi vidio da su ove biljke iskopane i preselile se u područja gdje ih ima nema šanse da će doći u dodir s podzemnim vodama - samo u slučaju da nešto pođe po zlu. To bi, dodaje on, također omogućilo biljkama da stvore bolje brodove na sigurnijim mjestima.

Kada je riječ o postrojenjima za ugljen, rijetko je dobra vijest - barem iz ekološke perspektive. Bez obzira na to na koji način EPA i industrija ugljena odlaze, obećava barem da postoji više od jednog održivog načina ublažavanja štete.