Supercritical Water Oxidation for PFAS Destruction: Breaking "Forever Chemicals" at the Molecular Level | നശിക്കാത്ത കെമിക്കലുകളെ തന്മാത്രാതലത്തിൽ ഇല്ലാതാക്കുന്ന സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ വാട്ടർ ഓക്സിഡേഷൻ: PFAS നശീകരണത്തിന്റെ പുതിയ മാർഗ്ഗങ്ങൾ
 |
| When water turns weapon: breaking forever chemicals at the molecular level. |
Introduction
Per- and polyfluoroalkyl substances, commonly known as PFAS or "forever chemicals," represent one of the most stubborn environmental crises of our time. Found in everything from firefighting foams and non-stick cookware to the bloodstreams of humans worldwide, these synthetic compounds refuse to break down naturally. Conventional water treatment technologies like activated carbon filters or reverse osmosis membranes only capture PFAS; they do not destroy them. They simply move the problem from liquid water to a solid filter.
To permanently eliminate this toxic threat, environmental engineering is shifting toward advanced thermochemical conversion methods. Supercritical Water Oxidation (SCWO) and Hydrothermal Alkaline Treatment (HALT) are emerging as game-changing solutions capable of cleaving strong carbon-fluorine bonds at the molecular level, transforming persistent hazardous waste into simple, harmless end-products.
What is PFAS and Why Conventional Methods Fail
PFAS consists of a family of more than 5,000 synthetic organofluorine compounds engineered since the mid-20th century. Their widespread industrial application is due to their exceptional heat, water, and oil resistance. However, these same properties make them environmental nightmares.
The primary reason PFAS earns its "forever chemical" moniker lies in its chemical architecture. The carbon-fluorine (C–F) bond is one of the strongest single bonds in organic chemistry, with a high bond dissociation energy of approximately 485 kilojoules per mole. Standard biological wastewater treatment, solar UV exposure, and conventional incineration temperatures are entirely ineffective at breaking this bond safely. When incinerated improperly, PFAS compounds can even escape into the atmosphere or transform into toxic fluorinated byproducts.
Core Technology: Supercritical Water Oxidation and Hydrothermal Reactors
When water is heated beyond its critical point—specifically above 374°C (705°F) and pressurized above 221 bar (3,200 psi)—it enters a distinct thermodynamic state known as supercritical water. In this supercritical state, water ceases to behave like a typical liquid or gas. Its density drops, its dielectric constant decreases drastically, and it acquires gas-like diffusivity alongside liquid-like dissolving capabilities.
Under these extreme conditions, organic compounds and oxygen become completely soluble in water. Supercritical Water Oxidation (SCWO) leverages this single-phase environment to rapidly oxidize organic pollutants into carbon dioxide, water, and inorganic salts within seconds or minutes.
A closely related technology, Hydrothermal Alkaline Treatment (HALT), operates under subcritical or near-critical conditions (typically 300°C to 350°C) with the addition of a strong base such as sodium hydroxide. HALT rapidly induces nucleophilic substitution and defluorination, stripping fluorine atoms directly from the carbon backbone.
Molecular Breakdown: Severing Carbon–Fluorine Bonds
The true power of hydrothermal technologies lies in complete mineralization. When a PFAS molecule enters an SCWO or HALT reactor, extreme thermal kinetic energy paired with reactive oxygen or hydroxyl species attacks the carbon backbone.
Step 1: Thermal destabilization weakens the polar C–F bonds across the molecular structure.
Step 2: Hydroxyl radicals or hydroxide ions attack the carbon chain, initiating systematic defluorination.
Step 3: Carbon atoms oxidize into carbon dioxide, while liberated fluorine atoms react with counter-ions to form stable fluoride salts or hydrofluoric acid.
For regulatory bodies like the U.S. EPA, destruction requires severing all carbon-fluorine bonds and converting carbon and fluorine entirely into carbon dioxide, water, and inorganic fluoride. Partial cleavage that yields short-chain fluorinated intermediates does not meet regulatory destruction criteria.
Real-World Pilots and Demonstrations (2025–2026)
Hydrothermal PFAS destruction is no longer confined to laboratory bench-scale experiments. Breakthrough field demonstrations across 2025 and 2026 highlight its real-world scalability:
Peterson Space Force Base, USA (2025): A high-profile field demonstration evaluated SCWO on concentrated PFAS waste streams, demonstrating 94.3% to 99.7% destruction of target PFAS compounds, greater than 95.5% total organofluorine removal, and 52% to 102% fluoride mass balance recovery. Operational data proved that cost efficiency improves significantly when processing higher-concentration influent.
374Water Commercial Demonstration (2026): Deployed at a commercial-scale facility processing municipal biosolids, 374Water’s SCWO unit achieved greater than 99.4% destruction and removal efficiency across all detected PFAS compounds, alongside a 99.99% reduction of 6PPD-quinone, a hazardous tire-derived contaminant.
U.S. Army ERDC Validation (February 2026): The U.S. Army Engineer Research and Development Center formally validated General Atomics’ industrial SCWO system for destroying heavy stocks of Aqueous Film-Forming Foam (AFFF) firefighting concentrates.
St. Cloud, Minnesota Public-Private Pilot (2026): A municipal pilot partnership initiated full field testing of HALT technology specifically targeting PFAS embedded in wastewater biosolids and water treatment residuals.
Adsorbent Regeneration Integration (2026): Advanced research successfully integrated HALT with spent Granular Activated Carbon (GAC) systems. HALT completely destroyed bound PFAS on spent carbon while simultaneously regenerating the GAC's adsorption capacity for reuse.
Critical Engineering Limitations and Challenges
While hydrothermal destruction offers absolute molecular destruction, it is not a silver bullet without drawbacks. Widespread deployment faces severe engineering hurdles:
Energy Intensity: Maintaining operational conditions above 400°C and 220 bar demands significant power. Processing dilute municipal streams directly through SCWO is economically unfeasible.
Reactor Corrosion and Salt Precipitation: Supercritical water acts as a harsh, highly corrosive medium. Acidic fluoride byproducts rapidly attack standard alloys, necessitating expensive titanium or nickel-alloy reactor liners. Additionally, inorganic salts become insoluble in supercritical water, precipitating out and causing line blockages.
Short-Chain Persistence: Sub-optimal residence times or temperature fluctuations can leave short-chain fluorinated intermediates intact, reducing total organofluorine removal metrics.
Fluoride and Residual Management: Released fluoride ions must be neutralized with lime or sodium hydroxide to prevent secondary environmental toxicity and acid damage to hardware.
India and Kerala Relevance
In India, rising industrialization across textile, leather, pharmaceutical, and chemical corridors has increased PFAS release into aquatic ecosystems. Because building centralized SCWO infrastructure for entire rivers is practical impossibility, India's pathway requires a concentrated approach: capturing PFAS via membranes or activated carbon, then feeding those high-concentration streams into regional SCWO or HALT destruction units.
In Kerala, unique geography amplifies the threat. High groundwater tables, dense coastal populations, heavy monsoon run-off, and fragile aquatic ecosystems mean any PFAS leaching from landfills or industrial hubs can migrate rapidly. Installing localized SCWO or HALT units at high-risk industrial sites, airport firefighting test facilities, or centralized municipal sludge plants provides an effective barrier to protect Kerala’s groundwater without wasting energy on raw water filtration.
Future Outlook and Conclusion
The technological transition from simple PFAS containment to absolute molecular destruction marks a massive milestone in environmental engineering. As reactor designs improve, corrosion-resistant metallurgy advances, and hybrid systems combine membrane concentration with SCWO destruction, operational costs will drop.
PFAS earned the name "forever chemicals" because their molecular architecture resists the forces that break down most pollutants. Supercritical water oxidation and hydrothermal alkaline treatment offer a reliable engineering pathway to break those bonds permanently, turning a persistent environmental crisis into a solvable, manageable reality.
Editor's Note
Editor's Note: Supercritical water oxidation and hydrothermal alkaline treatment can achieve high PFAS destruction rates under controlled conditions, but they are energy-intensive, technically complex, and not universally applicable to all waste streams. "Destruction" means severing all carbon–fluorine bonds and mineralizing carbon and fluorine; partial degradation does not meet regulatory destruction criteria. Performance depends on temperature, pressure, residence time, oxidant dose, feed composition, reactor design, and post-treatment management of fluoride and salts.
ആമുഖം (Introduction)
നമ്മുടെ ഭൂമി നേരിടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ പരിസ്ഥിതി-ആരോഗ്യ ഭീഷണികളിലൊന്നാണ് "Forever Chemicals" എന്നറിയപ്പെടുന്ന Per- and polyfluoroalkyl substances അല്ലെങ്കിൽ PFAS കെമിക്കലുകൾ. പാചകത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന നോൺ-സ്റ്റിക് പാത്രങ്ങൾ, വാട്ടർപ്രൂഫ് വസ്ത്രങ്ങൾ, ഫയർഫോം, പാക്കേജിംഗ് കവറുകൾ എന്നിവയിൽ തുടങ്ങി മനുഷ്യരുടെ രക്തത്തിൽ വരെ ഇന്ന് ഈ വിഷപദാർത്ഥങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. സാധാരണ വെള്ളം ശുദ്ധീകരിക്കുന്ന ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ ഫിൽട്ടറുകൾക്കോ റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് (RO) സിസ്റ്റങ്ങൾക്കോ ഈ കെമിക്കലുകളെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. അവ മാലിന്യത്തെ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് പിടിച്ച് മാറ്റുക മാത്രമാണ് ചെയ്യുന്നത്.
എന്നാൽ ഇതിനൊരു ശാശ്വത പരിഹാരവുമായി എത്തിയിരിക്കുകയാണ് പുതിയ കാലത്തെ തെർമോകെമിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ. സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ വാട്ടർ ഓക്സിഡേഷൻ (Supercritical Water Oxidation - SCWO), ഹൈഡ്രോതെർമൽ ആൽക്കലൈൻ ട്രീറ്റ്മെന്റ് (Hydrothermal Alkaline Treatment - HALT) എന്നിവയിലൂടെ ഈ അപകടനകാരികളായ കെമിക്കലുകളെ തന്മാത്രാതലത്തിൽ തകർത്ത് പൂർണ്ണമായി ഇല്ലാതാക്കാൻ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇന്ന് സാധിക്കുന്നുണ്ട്.
എന്താണ് PFAS? സാധാരണ രീതികൾ പരാജയപ്പെടുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?
അഞ്ചായിരത്തിലധികം കൃത്രിമ കെമിക്കലുകൾ അടങ്ങിയ ഒരു വലിയ കുടുംബമാണ് PFAS. ചൂടിനെയും വെള്ളത്തിനെയും എണ്ണയെയും പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള പ്രത്യേക കഴിവ് ഉള്ളതുകൊണ്ടാണ് വ്യവസായ മേഖലകളിൽ ഇവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ച് തുടങ്ങിയത്. എന്നാൽ ഈ കരുത്ത് തന്നെയാണ് ഇവയെ പരിസ്ഥിതിക്ക് വില്ലനാക്കി മാറ്റുന്നതും.
PFAS-ന് "Forever Chemicals" എന്ന് പേര് വരാൻ കാരണം അവയിലെ കാർബൺ-ഫ്ലൂറിൻ (C–F) കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകളാണ്. ജൈവ രസതന്ത്രത്തിലെ (Organic Chemistry) ഏറ്റവും ശക്തമായ ബന്ധനങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് കാർബൺ-ഫ്ലൂറിൻ ബോണ്ട്. സാധാരണ ബാക്ടീരിയൽ ശുദ്ധീകരണത്തിനോ, സൂര്യപ്രകാശത്തിനോ, സാധാരണ രീതിയിലുള്ള ചൂടാക്കലിനോ ഈ ശക്തമായ ബോണ്ട് തകർക്കാൻ കഴിയില്ല. അശാസ്ത്രീയമായി ഇവ കത്തിക്കാൻ ശ്രമിച്ചാൽ കൂടുതൽ മാരകമായ വിഷവാതകങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പടരുകയും ചെയ്യും.
സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ വാട്ടർ ടെക്നോളജി പ്രവർത്തിക്കുന്നത് എങ്ങനെ?
വെള്ളത്തെ 374°C താപനിലയ്ക്ക് മുകളിലേക്കും 221 ബാറിന് മുകളിലുള്ള മർദ്ദത്തിലേക്കും എത്തിക്കുമ്പോൾ അത് "സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ സ്റ്റേറ്റ്" എന്ന പ്രത്യേക അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു. ഈ അവസ്ഥയിൽ വെള്ളം ഒരു ദ്രാവകമായോ വാതകമായോ അല്ല പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇതിന്റെ സാന്ദ്രത കുറയുകയും, വാതകങ്ങളെപ്പോലെ പെട്ടെന്ന് പടരാനും അതേസമയം ദ്രാവകങ്ങളെപ്പോലെ വസ്തുക്കളെ ലയിപ്പിക്കാനും സാധിക്കുന്ന അവസ്ഥ കൈവരുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഈ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഓക്സിജനും ഓർഗാനിക് കെമിക്കലുകളും പൂർണ്ണമായി വെള്ളത്തിൽ അലിയുന്നു. ഈ അവസരത്തിൽ നടക്കുന്ന സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ വാട്ടർ ഓക്സിഡേഷൻ (SCWO) പ്രക്രിയയിലൂടെ മാരകമായ PFAS തന്മാത്രകൾ വെറും നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ വിഘടിച്ച് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡും വെള്ളവും ഫ്ലൂറൈഡ് ലവണങ്ങളുമായി മാറും.
ഇതിന് സമാനമായ മറ്റൊരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഹൈഡ്രോതെർമൽ ആൽക്കലൈൻ ട്രീറ്റ്മെന്റ് (HALT). 300°C മുതൽ 350°C വരെയുള്ള ചൂടിൽ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് പോലുള്ള ശക്തമായ ആൽക്കലി ചേർത്താണ് ഈ പ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്. ഇത് PFAS തന്മാത്രയിലെ ഫ്ലൂറിൻ ആറ്റങ്ങളെ വളരെ വേഗത്തിൽ വേർപെടുത്തുന്നു.
തന്മാത്രാതലത്തിലെ വിഘടനം (Molecular Breakdown)
ഒരു PFAS തന്മാത്ര SCWO അല്ലെങ്കിൽ HALT റിയാക്ടറിനുള്ളിൽ എത്തുമ്പോൾ കൃത്യമായ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളിലൂടെയാണ് അത് നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്:
ഘട്ടം 1: ഉയർന്ന താപനില കാരണം കാർബൺ-ഫ്ലൂറിൻ ബോണ്ടുകളുടെ ശക്തി കുറയുന്നു.
ഘട്ടം 2: റിയാക്ടറിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് അയോണുകളും ഓക്സിജനും കാർബൺ ചെയിനെ ആക്രമിക്കുകയും ഫ്ലൂറിൻ ആറ്റങ്ങളെ പൂർണ്ണമായി വേർപെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഘട്ടം 3: കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെട്ട് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ആയി മാറുന്നു. വേർപെട്ട ഫ്ലൂറിൻ ആറ്റങ്ങൾ മറ്റ് ലവണങ്ങളുമായി ചേർന്ന് അപകടകരമല്ലാത്ത ഫ്ലൂറൈഡ് സാൾട്ടുകളായി മാറുന്നു.
അമേരിക്കൻ പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ ഏജൻസി (US EPA) നിർവചനപ്രകാരം PFAS പൂർണ്ണമായി നശിച്ചു എന്ന് പറയണമെങ്കിൽ എല്ലാ C–F ബോണ്ടുകളും തകർന്ന് അത് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡും ജലവും ഫ്ലൂറൈഡുമായി മാറണം. പകുതി മാത്രം വിഘടിച്ച് ചെറിയ ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് തന്മാത്രകളായി ശേഷിച്ചാൽ അത് നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നില്ല.
2025–2026 കാലഘട്ടത്തിലെ യഥാർത്ഥ പൈലറ്റ് പ്രൊജക്റ്റുകൾ
ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ കേവലം ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഒതുങ്ങുന്ന ഒന്നല്ല. കഴിഞ്ഞ വർഷങ്ങളിലും ഈ വർഷത്തിലുമായി നടന്ന പ്രധാന ഡെമോൺസ്ട്രേഷനുകൾ ഇവയാണ്:
പീറ്റേഴ്സൺ സ്പേസ് ഫോഴ്സ് ബേസ്, യുഎസ്എ (2025): പേപ്പർ തലത്തിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് അപ്പുറം SCWO ടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ച് നടന്ന വലിയ പരീക്ഷണത്തിൽ 94.3% മുതൽ 99.7% വരെ PFAS കെമിക്കലുകൾ വിജയകരമായി നശിപ്പിക്കാൻ സാധിച്ചു. മാലിന്യത്തിന്റെ ഗാഢത (Concentration) കൂടുന്തോറും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ചെലവ് കുറയുന്നു എന്ന് കണ്ടെത്തി.
374Water കൊമേഴ്സ്യൽ ഡെമോൺസ്ട്രേഷൻ (2026): മുനിസിപ്പൽ മാലിന്യങ്ങളിൽ നിന്ന് PFAS നീക്കം ചെയ്യാനായി നടപ്പിലാക്കിയ വലിയ പ്ലാന്റിൽ 99.4% നശീകരണ കാര്യക്ഷമത കൈവരിച്ചു. കൂടാതെ ടയറുകളിൽ നിന്ന് വരുന്ന മാരകമായ 6PPD-quinone എന്ന മാലിന്യം 99.99% കുറയ്ക്കാനും ഇതിലൂടെ സാധിച്ചു.
യു.എസ് ആർമി ERDC വാലിഡേഷൻ (ഫെബ്രുവരി 2026): ജനറൽ ആറ്റോമിക്സ് കമ്പനിയുടെ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ SCWO സിസ്റ്റം മാരകമായ ഫയർഫോം (AFFF) മാലിന്യങ്ങൾ നശിപ്പിക്കാൻ അനുയോജ്യമാണെന്ന് യു.എസ് ആർമി ഔദ്യോഗികമായി സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തി.
സെന്റ് ക്ലൗഡ്, മിനസോട്ട പൈലറ്റ് (2026): മലിനജലത്തിലെ ബയോസോളിഡുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന PFAS ഇല്ലാതാക്കാൻ HALT സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് പബ്ലിക്-പ്രൈവറ്റ് പങ്കാളിത്തത്തോടെ പുതിയ പൈലറ്റ് പദ്ധതി ആരംഭിച്ചു.
GAC ഫിൽട്ടറുകളുടെ പുനരുപയോഗം (2026): ഉപഭോഗം കഴിഞ്ഞ ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ ഫിൽട്ടറുകളിൽ അടിയുന്ന PFAS ഇല്ലാതാക്കാനും അതേസമയം കാർബൺ ഫിൽട്ടറുകളുടെ കാര്യക്ഷമത വീണ്ടെടുക്കാനും HALT സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് പുതിയ പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചു.
പ്രധാന പരിമിതികളും വെല്ലുവിളികളും
സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് മികച്ച ഫലങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയുമെങ്കിലും പ്രായോഗികതലത്തിൽ വലിയ വെല്ലുവിളികൾ നിലനിൽക്കുന്നുണ്ട്:
ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം: 400°C-ൽ കൂടുതൽ ചൂടും 220 ബാറിലധികം മർദ്ദവും നിലനിർത്താൻ വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്. അതുകൊണ്ട് സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞ മാലിന്യങ്ങൾ നേരിട്ട് ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ഇത് സാമ്പത്തികമായി ലാഭകരമല്ല.
റിയാക്ടർ കൊറോഷനും ഉപ്പ് തടസ്സങ്ങളും: സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ അവസ്ഥയിലുള്ള വെള്ളവും ആസിഡുകളും റിയാക്ടറുകളിലെ ലോഹങ്ങളെ വേഗത്തിൽ നശിപ്പിക്കും (Corrosion). ഇത് ഒഴിവാക്കാൻ ടൈറ്റാനിയം അല്ലെങ്കിൽ നിക്കൽ അലോയ്കൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടി വരുന്നു. കൂടാതെ അലിയാത്ത ലവണങ്ങൾ റിയാക്ടറിനുള്ളിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് തടസ്സങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാം.
Short-Chain PFAS സാന്നിധ്യം: താപനിലയിലോ സമയത്തിലോ ഉണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങൾ കാരണം ചിലപ്പോൾ ചെറിയ PFAS തന്മാത്രകൾ പൂർണ്ണമായി നശിക്കാതെ ബാക്കിയാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
ഫ്ലൂറൈഡ് മാനേജ്മെന്റ്: വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന ഫ്ലൂറൈഡ് അയോണുകളെ കൃത്യമായി സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനിയം ലവണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർവീര്യമാക്കിയില്ലെങ്കിൽ അത് വീണ്ടും പരിസ്ഥിതി പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാം.
ഇന്ത്യയിലെയും കേരളത്തിലെയും പ്രസക്തി
ഇന്ത്യയിൽ ടെക്സ്റ്റൈൽ, ലെതർ, കെമിക്കൽ ഫാക്ടറികൾ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന മേഖലകളിൽ PFAS മലിനീകരണം വലിയ ഭീഷണിയാണ് ഉയർത്തുന്നത്. എന്നാൽ ഇന്ത്യയിലെ മുഴുവൻ പുഴകളിലെയും വെള്ളം SCWO വഴി ശുദ്ധീകരിക്കുക എന്നത് പ്രായോഗികമല്ല. പകരം വികസിത ഫിൽട്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് PFAS മാലിന്യങ്ങളെ ഒരിടത്ത് കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും (Concentrate), ആ കേന്ദ്രീകൃത മാലിന്യങ്ങളെ SCWO അല്ലെങ്കിൽ HALT പ്ലാന്റുകളിൽ എത്തിച്ച് നശിപ്പിക്കുകയുമാണ് ഇന്ത്യ ചെയ്യേണ്ടത്.
കേരളത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഭൂപ്രകൃതിയിൽ ഈ വിഷയത്തിന് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ഉയർന്ന ഭൂഗർഭജല നിരപ്പും, കനത്ത മഴയും, ജനസാന്ദ്രതയേറിയ തീരദേശ മേഖലകളും ഉള്ള കേരളത്തിൽ ഏതെങ്കിലും തരത്തിൽ PFAS മലിനീകരണം ഉണ്ടായാൽ അത് കുടിവെള്ള സ്രോതസ്സുകളിലേക്ക് വളരെ വേഗത്തിൽ പടരും. അതിനാൽ വിമാനത്താവളങ്ങൾ, വൻകിട വ്യവസായ ശാലകൾ, മുനിസിപ്പൽ മാലിന്യ സംസ്കരണ കേന്ദ്രങ്ങൾ എന്നിവിടങ്ങളിൽ കേന്ദ്രീകൃതമായി ഇത്തരത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രോതെർമൽ പ്ലാന്റുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത് കേരളത്തിന്റെ ഭൂഗർഭജല സ്രോതസ്സുകളെ സുരക്ഷിതമാക്കാൻ സഹായിക്കും.
ഭാവി പ്രതീക്ഷകളും ഉപസംഹാരവും
PFAS കെമിക്കലുകളെ വെറുതെ പിടിച്ചുവെക്കുന്നതിൽ നിന്ന് മാറി അവയെ പൂർണ്ണമായി നശിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് പരിസ്ഥിതി എഞ്ചിനീയറിംഗ് മാറിയത് വലിയൊരു വിപ്ലവമാണ്. കൂടുതൽ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ലോഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് റിയാക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിലൂടെയും, മെംബ്രേൻ സിസ്റ്റങ്ങൾക്കൊപ്പം SCWO കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിലൂടെയും വരും വർഷങ്ങളിൽ ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനച്ചെലവ് കുറച്ചുകൊണ്ടുവരാൻ സാധിക്കും.
മറ്റ് മാലിന്യങ്ങളെപ്പോലെ എളുപ്പത്തിൽ നശിക്കാത്ത തന്മാത്രാ ഘടന ഉള്ളതുകൊണ്ടാണ് PFAS കെമിക്കലുകൾക്ക് "Forever Chemicals" എന്ന പേര് ലഭിച്ചത്. എന്നാൽ സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ വാട്ടർ ഓക്സിഡേഷനും ഹൈഡ്രോതെർമൽ ആൽക്കലൈൻ ട്രീറ്റ്മെന്റും ആ അജയ്യമായ ബന്ധനങ്ങളെയും തകർത്തുകൊണ്ട് ശാസ്ത്രീയമായ ഒരു മികച്ച പാത വെട്ടിത്തുറക്കുകയാണ്.
എഡിറ്റേഴ്സ് നോട്ട് (Editor's Note)
എഡിറ്റേഴ്സ് നോട്ട്: സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ വാട്ടർ ഓക്സിഡേഷനും ഹൈഡ്രോതെർമൽ ആൽക്കലൈൻ ട്രീറ്റ്മെന്റും നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഉയർന്ന PFAS നശീകരണ നിരക്ക് കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ അവ ഊർജ്ജ തീവ്രതയുള്ളവയും സാങ്കേതികമായി സങ്കീർണ്ണവുമാണ്. എല്ലാ മാലിന്യങ്ങൾക്കും ഇവ ഒരുപോലെ ബാധകമല്ല. "നശീകരണം" എന്നാൽ എല്ലാ കാർബൺ-ഫ്ലൂറിൻ ബോണ്ടുകളും വിച്ഛേദിക്കുകയും കാർബൺ, ഫ്ലൂറിൻ എന്നിവ മിനറലൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്; ഭാഗികമായ വിഘടനം നിയന്ത്രണ നിർവചനങ്ങൾ പാലിക്കുന്നില്ല. ഈ പ്രക്രിയകളുടെ കാര്യക്ഷമത താപനില, മർദ്ദം, റിയാക്ടർ ഡിസൈൻ, ഫ്ലൂറൈഡ് ലവണങ്ങളുടെ കൃത്യമായ മാനേജ്മെന്റ് എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
#PFAS #SupercriticalWater #ForeverChemicals #CleanTech #Environment #WaterTreatment #ScienceNews #AlwinOrbit
Comments
Post a Comment