Η απαγόρευση PFAS μπορεί να επιταχύνει τη χρήση κεραμικών μεμβρανών στη βιομηχανία νερού

Η βιομηχανία επεξεργασίας νερού βρίσκεται σε ένα κρίσιμο σταυροδρόμι καθώς η Ευρώπη πρόκειται να ρυθμίσει την παραγωγή μεμβρανών PVDF (φθοριούχο πολυβινυλιδένιο). Οι μεμβράνες PVDF είναι βασικά δομικά στοιχεία των τοξικών PFAS (ουσιών ανά και πολυφθοροαλκυλίου, γνωστές ως "για πάντα χημικές ουσίες").

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων (ECHA) αξιολογεί ενεργά την απαγόρευση των υπερφθοριωμένων ενώσεων και αναμένεται να ανακοινώσει λεπτομέρειες σχετικά με τους περιορισμούς στις μεμβράνες PVDF το 2025. Εάν εφαρμοστεί, αυτή η απόφαση θα μπορούσε να είναι καταλύτης για την επιτάχυνση της χρήσης κεραμικών μεμβρανών και την ώθηση της βιομηχανίας προς βιώσιμο μέλλον.

Στις 29 Οκτωβρίου 2024, η International Water Intelligence Platform (GWI) δημοσίευσε ένα άρθρο με τίτλο «Το ευρωπαϊκό σχέδιο απαγόρευσης PFAS απειλεί την παγκόσμια αγορά μεμβρανών», τονίζοντας ότι μια τέτοια απαγόρευση θα μπορούσε να έχει αντίκτυπο στην αγορά των μεμβρανών. Ωστόσο, υπογραμμίζει επίσης τις ευκαιρίες για τη βιομηχανία μεμβρανών να μεταβεί σε πιο βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις, όπως οι κεραμικές μεμβράνες. Οι κεραμικές μεμβράνες θεωρούνται ασφαλέστερες και πιο φιλικές προς το περιβάλλον από τις οργανικές μεμβράνες που βασίζονται σε PVDF.

Ο επείγων χαρακτήρας αυτής της μετάβασης γίνεται ακόμη πιο εμφανής όταν βλέπουμε παγκόσμιες μελέτες που αναφέρουν τις επιπτώσεις της μόλυνσης από PFAS στην ανθρώπινη υγεία. Έχουμε υποχρέωση να δράσουμε, όχι μόνο για εμάς τους ίδιους, αλλά και για τις επόμενες γενιές.

Η μετάβαση πρέπει να γίνει τώρα, γιατί η βιοσυσσώρευση στο σώμα μας συνεχίζεται και κάθε μέρα καθυστέρησης σημαίνει ότι αυτές οι επιβλαβείς χημικές ουσίες θα συσσωρεύονται περαιτέρω στα οικοσυστήματα μας.

Τα τελευταία ευρήματα της Ομοσπονδιακής Υπηρεσίας Προστασίας του Περιβάλλοντος της Γερμανίας δείχνουν ανησυχητικά υψηλά επίπεδα PFAS στο αίμα παιδιών και εφήβων. Έως και το ένα τέταρτο των ατόμων που εξετάστηκαν είχαν συγκεντρώσεις PFAS στο αίμα τους τόσο υψηλές που «δεν μπορούν πλέον να αποκλειστούν οι επιπτώσεις στην υγεία με επαρκή σιγουριά». Αυτή είναι μόνο μία από τις πολλές μελέτες που περιγράφουν τους ανησυχητικούς κινδύνους για την υγεία του PFAS, υπογραμμίζοντας την πραγματική σχέση μεταξύ αυτών των χημικών ουσιών και του ανθρώπινου κόστους.

Οι μεμβράνες PVDF, λόγω των δεσμών άνθρακα-φθορίου τους, συμβάλλουν στην επιβάρυνση του PFAS στο περιβάλλον, το οποίο είναι πολύ επιβλαβές για την ανθρώπινη υγεία. Επιπλέον, συμβάλλουν στην πλαστική ρύπανση, η οποία έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον και τελικά στην ανθρώπινη υγεία.

Αντίθετα, οι κεραμικές μεμβράνες προσφέρουν μια ανώτερη λύση: απαράμιλλη αντοχή, βιωσιμότητα και απόδοση. Ωστόσο, οι κεραμικές μεμβράνες άργησαν να υιοθετηθούν. Γιατί; Μια βιομηχανία μεμβρανών που αποστρέφεται τον κίνδυνο και τα λανθασμένα κίνητρα επέτρεψαν στις παραδοσιακές πολυμερείς μεμβράνες να παραμείνουν εδραιωμένες. Ωστόσο, η προσκόλληση στην παλιά τεχνολογία που γνωρίζουμε μας έκανε να χάσουμε τα μετασχηματιστικά οφέλη που μπορούν να επιτευχθούν μόνο μέσω της ευρείας υιοθέτησης νέων τεχνολογιών.

Γιατί λοιπόν διστάζουμε; Τι εμποδίζει τη βιομηχανία μεμβρανών να υιοθετήσει μια τεχνολογία που υπόσχεται καλύτερα αποτελέσματα για την επεξεργασία του νερού, το περιβάλλον και τις μελλοντικές γενιές;

Οι μεμβράνες PVDF και το PFAS, συνδέονται στενά, αυτές οι χημικές ουσίες είναι πανταχού παρούσες, ανθεκτικές και τοξικές.

Λέγεται ότι τα PFAS χρειάζονται περισσότερα από 1,000 χρόνια για να υποβαθμιστούν και θα παραμείνουν στο περιβάλλον για αιώνες, συσσωρεύοντας αργά στα οικοσυστήματα και τις τροφικές αλυσίδες. Αυτό αποτελεί τεράστια απειλή για την υγεία μας.

Η έκθεση σε PFAS έχει συνδεθεί με μια ποικιλία προβλημάτων υγείας, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου, της καταστολής του ανοσοποιητικού συστήματος και της καθυστερημένης ανάπτυξης στα παιδιά. Το 2023, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων (ECHA) δημοσίευσε μια έκθεση που υπογραμμίζει τις σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία και την επείγουσα ανάγκη για ρυθμιστική δράση.

Φανταστείτε αυτές τις τοξικές ουσίες να συσσωρεύονται στο σώμα μας και να επηρεάζουν τελικά τους απογόνους μας. Αν και η πλήρης εικόνα των μακροπρόθεσμων επιπτώσεών του είναι ακόμα άγνωστη, έχουμε παρατηρήσει συμπτώματα, όπως δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού και ορμονική διαταραχή! Αυτό είναι αρκετό για να απαιτηθούν άμεσες αλλαγές.

«Η ετήσια χρήση πολυμερούς φιλμ παράγει πλαστικά απόβλητα που ισοδυναμούν με 3,2 δισεκατομμύρια μπουκάλια νερού».

Το πρόβλημα των πλαστικών απορριμμάτων μας είναι εξίσου σοβαρό. Η ετήσια χρήση πολυμερούς φιλμ παράγει πλαστικά απόβλητα που ισοδυναμούν με 3,2 δισεκατομμύρια μπουκάλια νερού, αρκετά για να συσσωρευτούν στο φεγγάρι και πίσω. Μόνο το 2022, η παγκόσμια ετήσια παραγωγή πλαστικού ξεπέρασε τους 390 εκατομμύρια τόνους/έτος και τα απόβλητα πολυμερών φιλμ αποτελούν σημαντικό παράγοντα.

Αυτά τα πλαστικά απόβλητα δεν εξαφανίζονται απλώς, αλλά εξαπλώνονται μέσω του οικοσυστήματος και τελικά επιστρέφουν σε εμάς. Σύμφωνα με εκτιμήσεις του Ιδρύματος Ellen MacArthur, μέχρι το 2050, θα μπορούσε να υπάρχει περισσότερο πλαστικό στον ωκεανό παρά ψάρια (κατά βάρος). Οι συνέπειες για την υγεία και το περιβάλλον είναι συγκλονιστικές και το πρόβλημα επιδεινώνεται κάθε χρόνο που καθυστερούμε να κάνουμε αλλαγές.

1. Κόστος ιδιοκτησίας: Οι κεραμικές μεμβράνες προσφέρουν ανώτερο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας στον τελικό χρήστη. Η αντοχή και η μεγαλύτερη διάρκεια ζωής τους σημαίνουν χαμηλότερο κόστος συντήρησης και λιγότερες αντικαταστάσεις.

2. Αξιοπιστία: Καθώς οι συνθήκες του νερού συνεχίζουν να επιδεινώνονται, οι κεραμικές μεμβράνες παρέχουν πιο αξιόπιστη λειτουργία που μπορεί να αντέξει τις προκλήσεις που επικρατούν ολοένα και περισσότερο στο σημερινό περιβάλλον.

3. Βιωσιμότητα: Οι κεραμικές μεμβράνες έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν και να ανακυκλωθούν, επομένως δεν επιδεινώνουν το πρόβλημα των πλαστικών και αποτελούν μια βιώσιμη λύση σχεδιασμένη να εξελίσσεται ανάλογα με τις περιβαλλοντικές μας ανάγκες.

Λοιπόν, τι μας κρατάει πίσω; Η βιομηχανία νερού είναι εμφανώς απρόθυμη να αγκαλιάσει την αλλαγή, μαστίζεται από ένα μείγμα λανθασμένων κινήτρων, αδράνειας και κατακερματισμένους μηχανισμούς υιοθέτησης:

1. «Gakeepers» με λανθασμένη ευθυγράμμιση κινήτρων: Οι σύμβουλοι είναι συχνά οι «θυρωροί» της υιοθέτησης της τεχνολογίας, με κίνητρα να παραμείνουν σε αυτά που γνωρίζουν. Επικεντρώνονται περισσότερο στην αποφυγή του κινδύνου παρά στην υιοθέτηση νέων, δυνητικά ανώτερων τεχνολογιών. Δεν ανταμείβονται για την επιλογή της καινοτομίας. χάνουν μόνο αν τα πράγματα πάνε στραβά. Γιατί να πάρεις ένα ρίσκο που δεν έχει καμία απόδοση;

2. Έλλειψη τυποποίησης: Δεν υπάρχει τυποποιημένη διαδικασία έγκρισης εκτός συνόρων και αιτήσεων. Η αποδοχή κεραμικών μεμβρανών σε μια περιοχή δεν μεταφράζεται εύκολα σε αποδοχή αλλού. Αυτό είναι τόσο απογοητευτικό όσο το να αποδεικνύεις επανειλημμένα ότι ένα άψογα λειτουργικό αυτοκίνητο λειτουργεί εξίσου καλά σε όλους τους δρόμους.

3. Κενά πληροφοριών: Οι περιορισμένες πλατφόρμες ανταλλαγής πληροφοριών καθιστούν δύσκολη την ανταλλαγή γνώσεων και εμπειριών νέας τεχνολογίας.

4. Συντηρητική κουλτούρα του κλάδου: Οι παίκτες του κλάδου είναι εκ φύσεως συντηρητικοί και συνηθισμένοι σε γνωστές πρακτικές. Τα βραχυπρόθεσμα οικονομικά συχνά έχουν προτεραιότητα, με αποτέλεσμα να χαθούν ευκαιρίες για την τόνωση της μακροπρόθεσμης καινοτομίας.

Στη διδακτορική του διατριβή του 2020, The Dynamics of Water Innovation, ο Paul O'Callaghan, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της BlueTech Research, συζητά πόσο δύσκολο είναι για τις νέες τεχνολογίες νερού να αποκτήσουν δυναμική, ειδικά όταν οι φύλακες επικεντρώνονται στην ελαχιστοποίηση του κινδύνου. Το πρόβλημα δεν είναι ότι οι σύμβουλοι ή οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής είναι κακόβουλοι, απλώς πλοηγούνται σε ένα σύστημα που αποθαρρύνει την απόκλιση από το status quo.

Σε αυτό το μπερδεμένο τοπίο, η ρύθμιση πρέπει να διαδραματίσει ζωτικό ρόλο στην ενορχήστρωση της αλλαγής. Σε αυτόν τον τομέα, ειδικότερα, χρειαζόμαστε ρυθμιστικούς μηχανισμούς που να δίνουν κίνητρα στην καινοτομία αντί να την εμποδίζουν. Η επικείμενη απαγόρευση των PVDF μπορεί να είναι ο καταλύτης που χρειαζόμαστε για να ξεπεράσουμε αυτούς τους αντίθετους ανέμους.

Η ιστορία μας δείχνει ότι η ρύθμιση μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικούς μετασχηματισμούς. Πάρτε τους λαμπτήρες LED, οι οποίοι αρχικά ήταν πιο ακριβοί από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, αλλά πιο αποτελεσματικοί και με μεγαλύτερη διάρκεια.

Ο νόμος για την ενεργειακή πολιτική των ΗΠΑ (2005) και οι εκπτώσεις Energy Star ενθάρρυναν την έγκαιρη υιοθέτηση, ενώ η Οδηγία οικολογικού σχεδιασμού της ΕΕ (2009) καταργούσε σταδιακά τους αναποτελεσματικούς λαμπτήρες, καθιστώντας τα LED την προτιμώμενη επιλογή.

Μέχρι το 2012, οι λυχνίες LED είχαν φτάσει σε γενική κατάσταση, παρέχοντας έως και 80% εξοικονόμηση ενέργειας και έως και 90% χαμηλότερο κόστος φωτισμού κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Ο κανονισμός ήταν κρίσιμος για την επιτάχυνση αυτής της μετάβασης, επιτρέποντας την ταχύτερη υλοποίηση περιβαλλοντικών και οικονομικών οφελών.

«Οι κεραμικές μεμβράνες έχουν ήδη εφαρμοστεί με επιτυχία σε πολλές εγκαταστάσεις επεξεργασίας πόσιμου νερού και λυμάτων».

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η μετατροπή από αναλογική σε ψηφιακή μετάδοση, η οποία ξεκίνησε το 2006 και ολοκληρώθηκε το 2012. Οι κανονιστικές εντολές επιτάχυναν αυτή τη μετάβαση, απαιτώντας από τους ραδιοτηλεοπτικούς φορείς να υιοθετήσουν την ψηφιακή τεχνολογία, η οποία επέτρεψε καθαρότερες εικόνες, καλύτερο ήχο και περισσότερα κανάλια, βελτιώνοντας σημαντικά την εμπειρία θεατή. Με την απελευθέρωση του φάσματος για ασύρματη ευρυζωνική σύνδεση, οι κανονισμοί μεγιστοποίησαν τη χρήση των πόρων και επέτρεψαν το περιεχόμενο υψηλής ευκρίνειας, πολυπλεξίας, επιτρέποντας ταχύτερη πρόσβαση και βελτιωμένη ποιότητα από την τυχαία υιοθέτηση.

Παρόμοια με τον φωτισμό LED και την ψηφιακή μετάδοση, οι κεραμικές μεμβράνες αντιπροσωπεύουν μια ανώτερη τεχνολογία που αντιμετωπίζει προκλήσεις από τη δυναμική της βιομηχανίας και την αδράνεια της αγοράς.

Ως βιώσιμη εναλλακτική λύση για τις μεμβράνες PVDF και άλλες πολυμερείς μεμβράνες, οι κεραμικές μεμβράνες έχουν ήδη εφαρμοστεί με επιτυχία σε πολλές εγκαταστάσεις επεξεργασίας πόσιμου νερού και λυμάτων. Ακριβώς όπως η μετάβαση σε LED και ψηφιακή μετάδοση, οι κανονισμοί μπορούν να βοηθήσουν στην επιτάχυνση της υιοθέτησης των κεραμικών μεμβρανών με σημαντικά οφέλη. Με τη στρατηγική ρυθμιστική υποστήριξη, αυτή η μετάβαση μπορεί να συμβεί ταχύτερα και πιο αποτελεσματικά, επιτρέποντας στον κλάδο να πραγματοποιήσει σημαντικά οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη νωρίτερα και με ευρύτερο αντίκτυπο.

Πώς θα έμοιαζε μια τέτοια μετάβαση; Ενώ πρέπει να κινηθούμε πιο γρήγορα, δεν μπορούμε να περιμένουμε ότι θα συμβεί από τη μια μέρα στην άλλη. Αν αλλάξουμε βιαστικά, κινδυνεύουμε με κακή εκτέλεση και κακές αναφορές.

Οι κεραμικές μεμβράνες μπορούν να αντικαταστήσουν τις πολυμερείς μεμβράνες σε όλες τις εφαρμογές και δεν υπάρχει καμία εφαρμογή που να μπορούν να χειριστούν οι πολυμερείς μεμβράνες που δεν μπορούν οι κεραμικές μεμβράνες. Η άμεση αντικατάσταση και αναβάθμιση των υφιστάμενων συστημάτων πολυμερικής μεμβράνης όχι μόνο είναι δυνατή, αλλά έχει επιτευχθεί σε πολλές περιπτώσεις, γεγονός που θα βοηθήσει στην ομαλή μετάβαση σε πιο προηγμένες λύσεις.

Εάν η συνολική μετάβαση μπορεί να επιταχυνθεί και να τακτοποιηθεί τα επόμενα 5 έως 10 χρόνια, θα επιτρέψει στους ενδιαφερόμενους να αποκτήσουν πρακτική εμπειρία για να εξασφαλίσουν την επιτυχή υιοθέτηση της τεχνολογίας κεραμικών μεμβρανών.

Οι έμπειροι προμηθευτές κεραμικών μεμβρανών μπορούν να συνεργαστούν με τους ηγέτες του κλάδου για να καλλιεργήσουν πρότυπα για να εξασφαλίσουν την επιτυχή ενσωμάτωση της κεραμικής τεχνολογίας. Καθώς εμφανίζονται νέοι ανταγωνιστές, ο κλάδος θα συνεχίσει να εξελίσσεται και οι καλύτεροι προμηθευτές θα ξεχωρίζουν, διασφαλίζοντας ότι όλοι μπορούν να επωφεληθούν.

Ο τεχνολογικός μετασχηματισμός είναι το κλειδί για να ξεκλειδώσετε τα πλήρη οφέλη των λύσεων επόμενης γενιάς. Σκεφτείτε τη μετάβαση από τις γραφομηχανές στους προσωπικούς υπολογιστές. Οι γραφομηχανές έκαναν τη δουλειά τους, αλλά ήταν θεμελιωδώς περιορισμένες.

Τα οφέλη που παρείχε αρχικά ο υπολογιστής ήταν σταδιακά, αλλά χρειάστηκε κρίσιμη μάζα και ευρεία υιοθέτηση για περαιτέρω καινοτομία για να μπορέσει να ανθίσει και να προωθήσει τον υπολογιστή πέρα ​​από τις αρχικές προσδοκίες.

Η υιοθέτηση του Η/Υ δεν αντικατέστησε απλώς τη γραφομηχανή. Επαναπροσδιόρισε την παραγωγικότητα και άλλαξε τον τρόπο που επικοινωνούμε, εργαζόμαστε και ζούμε. Το 1981, η IBM παρουσίασε τον πρώτο προσωπικό υπολογιστή μαζικής αγοράς. μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι υπολογιστές ήταν βασικό προϊόν του νοικοκυριού. Σήμερα, απλά δεν μπορούμε να φανταστούμε έναν κόσμο χωρίς αυτούς.

«Η κεραμική τεχνολογία θα αναδιαμορφώσει τη βιομηχανία νερού».

Φανταστείτε τι θα συμβεί όταν οι κεραμικές μεμβράνες υιοθετηθούν ευρέως. Καθώς ο ανταγωνισμός ωριμάζει, οι προϋπολογισμοί Ε&Α αυξάνονται και οι καινοτομίες στις διαδικασίες προχωρούν περαιτέρω, η κεραμική τεχνολογία θα αναδιαμορφώσει τη βιομηχανία νερού. Τα οφέλη που θα αποκομίσουμε από τις κεραμικές μεμβράνες σε σύγκριση με τις σημερινές πολυμερείς μεμβράνες θα είναι απαράμιλλα. Είναι προς το συμφέρον όλων μας να επιταχύνουμε αυτόν τον μετασχηματισμό.

Το νερό είναι ένας από τους πιο κρίσιμους τομείς για το μέλλον μας, και κάθε ενδιαφερόμενος, από ρυθμιστικές αρχές και επενδυτές έως τελικούς χρήστες, συμβούλους, εταιρείες ολοκλήρωσης και παρόχους τεχνολογίας, έχει μια μοναδική ευκαιρία να οδηγήσει σε ουσιαστική αλλαγή. Λαμβάνοντας τολμηρές αποφάσεις, επανεξετάζοντας τον τρόπο με τον οποίο δίνουμε κίνητρα για καινοτομία και αναλαμβάνοντας ουσιαστική δράση, μπορούμε να επιταχύνουμε την πρόοδο που δεν είναι μόνο απαραίτητη αλλά και εξαιρετικά επωφελής και ζωτικής σημασίας για τους ανθρώπους, τον πλανήτη και τα κέρδη. Τώρα είναι η ώρα να δημιουργήσουμε μια μεταμορφωτική αλλαγή για την οποία θα μας ευχαριστούν οι μελλοντικές γενιές.