“Forever Chemicals”라고도하는 메가 슬롯S (Per- and Polluorooralyl 물질)에 대한 인간 노출 감소는 중요한 사회적 도전입니다. 가능한 솔루션을 찾기 위해 WPI의 화학 공학부의 연구원 그룹은 하수에서 메가 슬롯를 제거 할 수있는 약속을 보여줄뿐만 아니라 궁극적으로 재생 가능한 연료를 생성 하면서이 플랜트가 생산하는 탄소 배출량의 양을 줄일 수있는 폐수 처리장을위한 공정을 개발했습니다..
영향력있는 혁신 개발에 대한 WPI의 헌신을 보여 주면서, 연구원들은 실험실에서 기술적 접근 방식을 메가 슬롯S 오염을 개선하는 데 어려움을 겪고있는 커뮤니티로 기술 접근 방식을 가져 오기 위해 학문, 산업 및 정부 파트너와 협력하고 있습니다..
“메가 슬롯는 교활합니다. 천천히 축적되어 건강 위험에 기여할 수 있습니다. 우리는 이러한 위험 요인을 줄이려고 노력하고 있습니다.”Michael T. 크레이지, 화학 공학과 교수.
(L-R) Julian Bennett, 화학 공학 박사 과정 학생, Michael Timko, 화학 공학 교수, David Kenney, 화학 공학 박사 과학 학생
WPI의 작업시기가 중요합니다 : 정부, 건강 및 지역 사회 지도자가 점점 더 강요하고 있습니다환경에서 메가 슬롯의 감소. 메가 슬롯는 인간 조리기구, 방수 의류, 공항 및 군사 기지에서 사용되는 소방 폼과 같은 상품 생산에 수십 년 동안 사용 된 인간이 만든 화학 물질입니다. 일단 환경에 빠지기가 어렵고, 메가 슬롯와 함께 제품을 광범위하게 사용하면 화학 물질이 토양, 물, 작물, 가축 및 인간 먹이 사슬에서 발견되었습니다.
누군가가 물을 마시거나 메가 슬롯와 함께 음식을 먹으면 화학 물질이 몸 안에 쌓일 수 있습니다. 연방 정부의에 따르면독성 물질 및 질병 레지스트리 에이전시, 증거는 특정 암, 특정 암, 콜레스테롤이 높고 간 손상을 알 수있는 더 높은 수준의 효소를 포함한 특정 메가 슬롯에 대한 노출 증가 사이의 연관성을 시사합니다.
Michael Timko, 화학 공학 교수
메가 슬롯는 종종 폐수에 나타나고, 분해되지 않으면 배출량을 통해 환경을 유출 물과 고형 폐기물로 다시 입력 할 수 있습니다. 그러나 지방 자치 단체와 수도 시스템이 폐수에서 메가 슬롯를 제거하고 그와 관련된가 도전적이고 비용이 많이 들고 에너지 집약적 일 수 있습니다.-제품. 그것이 WPI의 팀이 들어오는 곳입니다.
메가 슬롯의 존재와 사람들의 건강 위험에 대한 노출을 줄이기 위해 폐수 처리의 탄소 발자국도 줄이려고합니다. "폐기물 처리 시설에 전력을 공급하기 위해 들어오는 폐기물 스트림에는 충분한 에너지가 있으며, 우리는이 식물들이 탄소 중립적이거나 에너지 생산 일 수 있다고 생각합니다."
TIMKO가 주도하는 팀은 HTL (Hildrermal Exquefaction)으로 알려진 핵심 고급 기술을 기반으로 RI-HTL (Radical Inited Hydrothermal Exfaction)이라는 프로세스를 만듭니다. 이 과정은 압력 쿠커 역할을하는 원자로에서 폐수 처리 - 생성 된 하수 슬러지를 가열하여 작동합니다. 과산화수소의 "라디칼"수소가 혼합물에 넣어 메가 슬롯를 모은 결합을 분해하는 반응을 가속화하는 데 도움이됩니다. 궁극적으로 RI-HTL은 고형 폐기물, 가공 수, 가스 및 바이오 크루 데 오일을 생성합니다.
급진적 인 개시 열수 액화에 사용할 수있는 WPI 실험실 내부의 반응기.
초기 테스트에 따르면 WPI 개발 공정에서 화씨 약 570도에서 10 분 동안 가열 슬러지가 처리 된 물에서 메가 슬롯의 99 %, 고형 폐기물에서 98 %, 오일에서 89 %를 제거한 것으로 나타났습니다. 추가 가공 기술은 추가 메가 슬롯를 제거하고 디젤 또는 항공 연료와 같은 운송 연료로 업그레이드 할 수 있습니다.
테스트에 따르면 RI-HTL은 생성 된 생물의 양이 증가하여 HTL의 40 % 수율에 비해 60 % 수율을 제공합니다. 또한 WPI의 RI-HTL이 |와 함께 작동하기 때문에 하수 슬러지 "습식"상태의 하수 슬러지는 일부 처리 시설에서 사용하는 에너지 집약적 인 건조 및 소각 슬러지를 우회합니다.
Timko와 그의 팀은이 기술을 시장에 가져 오기를 희망하여 WPI의 기술 혁신 및 기업가 정신과 협력하여 기술에 대한 특허를 찾고 라이센스를 부여합니다.River Otter Renewables. Timko는 2023 년 Massachusetts에 본사를 둔 회사를 Amelia Thomas CEO와 공동 창립했습니다.
“River Otter는이 기술을 사용하여 소각로 또는 매립지로의 고형 폐기물 제목을 줄이고 기타 슬러지 처분 방법에 대한 천연 가스, 전기 및 화학 첨가제 사용을 줄임으로써 폐수 처리 시설을 절약하기를 희망합니다.
하수 슬러지 (왼쪽)는 WPI 개발 공정을 사용하여 메가 슬롯를 줄이기 위해 BioCrude 오일 (오른쪽)으로 바꿀 수 있습니다.
환경 보호국은 2023 년에 수여되었을 때 연구를 발전시키는 데 도움을주었습니다소기업 혁신 연구 자금테스트 및 디자인 작업을위한 강 수달 리뉴브 레니브에. Timko와 Thomas는 더 큰 파일럿 규모의 원자로를 구축하고, 더 많은 슬러지 샘플을 테스트하고, 메가 슬롯 및 탄화수소에 대한 RI-HTL을 통해 생성 된 가스에 대한 분석을 수행하고, 다른 잠재적 인 급진적 개시제 또는 촉매를 조사하기를 희망합니다..
“There isn't going to be a one-shot solution to the 메가 슬롯S problem. There will be many different solutions in different areas,” said Timko. “We think we have a sweet spot with a technology that could benefit wastewater treatment. It has very complex and rich chemical engineering science behind it that I hope to further understand through testing 그래서 우리는 메가 슬롯가 수십 년 동안 조용히 일으킨 손상 중 일부를 되돌릴 수 있습니다.”
