Vedec zistil, ako obsahovať toxíny nájdené v stovkách uhlia

Po prvé, zlá správa: Analýza spoločnosti Earth Justice a projektu Environmental Integrity Project zistili, že stovky uhoľných elektrární v celej krajine pijú nebezpečné toxíny do okolitých podzemných vôd. Ale vedci zo Štátnej univerzity v Severnej Karolíne už našli riešenie naliehavého a nebezpečného problému.

Správa vydaná v pondelok analyzovala verejne dostupné údaje z úložísk uhlia v 265 uhoľných elektrárňach a zistila, že 91 percent z nich sa do okolitého prostredia dostávajú nebezpečné toxíny ako arzén, olovo alebo rádium. V rovnakom čase, papier vydaný on-line pondelok pred tlačou v Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ukazuje spôsob, akým by vedci mohli tento problém riešiť pomocou bakteriálnej biocementu.

Správa o kontaminácii bola spoluautorom Abel Russ, senior právnik v neziskovej organizácii strážneho psa projektu Environmentálna bezúhonnosť (EIP), a dokument o biopalivách bol prvýkrát autorom Briny Montoya, Ph.D., docentky inžinierskych stavieb. na Štátnej univerzite v Severnej Karolíne.

V Montoyho výskume jej tím ukazuje, že miešanie kalov z odpadového uhlia do biopaliva môže pomôcť zastaviť toxíny prítomné v uhoľnom popole z roamingu. Aby sme však pochopili, ako tento problém vyriešiť, je dôležité vedieť niečo o tom, ako fungujú uhoľné elektrárne

Ako sa toxíny z uhlia popol skončí v podzemnej vode?

Akonáhle je uhlie spaľované na energiu, uhlie sa stáva hromadu popola, ktorá obsahuje nebezpečné chemikálie, z ktorých niektoré sú známe karcinogény - myslím: arzén. Tento popol je potom uložený na špeciálnych skládkach alebo niekedy v rybníkoch, kde je zmiešaný s vodou za vzniku suspenzie. Niekedy sa táto kaša rozliala cez vrchol - ako to robilo, keď hurikán Florence zasiahol Severnú Karolínu v septembri, unikol toxický kal do rieky Cape Fear.

Russ vysvetľuje, že akonáhle tento popol sedí na skládke alebo rybníku niekoľko rokov, tieto toxíny sa začnú vyluhovať do okolitého podzemného prostredia - vrátane podzemnej vody, ak je v blízkosti. EPA odhaduje, že v roku 2012 vyprodukovalo 470 uhoľných elektrární v USA 110 miliónov ton popola - takže sa veci len hromadia.

EPA - rovnako ako členovia uhoľného priemyslu - si uvedomujú, že toxíny môžu pliesť zo skládok alebo rybníkov do okolitých podzemných vôd, hovorí Russ, čo je dôvod, prečo si tieto depozitáre vyžadujú, aby boli obložené nepriepustnou látkou, ktorá by mala udržať škaredé látky. vec v diere - niečo ako plastová vložka na bazéne.

Mapa údajov o správe Earth Justice ukazuje, že 95 percent rybníkov s uhlím popola nie je podčiarknutých, ale Russ hovorí, že aj tí, ktorí majú vložky, stále čelia problému:

„Je dosť bežné, že skládky a rybníky budú postavené tak, aby sa dotýkali podzemných vôd,“ hovorí Russ. Inverzné. „V takejto situácii, aj keď na skládku alebo rybník položíte nepriepustnú čiapku, voda bude po celý čas prať popolom a vyprázdňovať tieto toxické znečisťujúce látky a odvádzať ich do životného prostredia.“

Ale aj rybníky, ktoré sú limitované, stále čelia problému. Správa analyzovala skládky a zásoby podzemnej vody oddelene a ukázalo sa, že 76% skládok malo v blízkosti nebezpečné úrovne znečisťujúcich látok z uhoľného popola. Rybníky boli horšie: 92% rybníkov malo v blízkosti nebezpečné úrovne znečisťujúcich látok. Napríklad podzemná voda v blízkosti závodu severozápadne od Pittsburghu mala obsah arzénu 372 krát vyššia bezpečných hladín. Devätnásť míľ juhovýchodne od Washingtonu, D.C., správa ukazuje, že popol z troch uhoľných elektrární unikol nebezpečné hladiny ôsmich rôznych znečisťujúcich látok do podzemných vôd.

„Dôsledne sme videli viac znečisťujúcich látok nad bezpečnými hladinami,“ hovorí Russ. „Viac ako polovica má najmenej štyri znečisťujúce látky prítomné na nebezpečných úrovniach. Keď sa kazí jedna vec, tak sa kazí všetko."

Aké riešenia sú na stole?

V roku 2015 sa vyžadovalo, aby sa v zákone o likvidácii uhoľných popolníkov uvoľnili údaje o okolitých podzemných vodách, aby verejnosť mohla monitorovať znečisťujúce látky, ktoré môžu pochádzať zo skládok a rybníkov. Vydala aj usmernenia pre lodné dopravné prostriedky v nových závodoch.

Papier Montoya sa špecificky vzťahuje na povrchové vody - týkali sa rozliatia - ale v zásade jej papier naznačuje, že biocement by mohol zmeniť konzistenciu kalov z uhoľného popola, aby sa udržal v rybníku pevne, aj keď chýbajú vložky.

Tím pracujúci v rámci grantu z Výskumného ústavu elektrickej energie sa zaoberal povahou samotného kalu z uhoľného popola jeho zmiešaním s pôdnymi baktériami. Sporosarcina pasteurii ako aj močoviny a vápnika. Keď spojila tieto prísady s kalom z uhoľného popola v sérii laboratórnych experimentov, táto kašovitá tekutá popola sa stala hrubšie.

"Výsledný biocement by nespôsobil, že uhlie bude úplne pevné, ale bolo by to oveľa viskóznejšie ako existujúci kal z uhoľného popola," povedal Montoya. „Naším cieľom v tejto práci bolo zistiť, či by sme mohli použiť baktérie na vytvorenie biocementovej matrice v rybníkoch z uhoľného popola.

Russ počul o podobných riešeniach, ale uprednostňuje jednoduchý prístup, ktorý by vyvolal rozsiahlu zmenu v uhoľnom priemysle. „Som trochu podozrivý, pretože čokoľvek v kontakte s vodou sa časom rozpadne,“ dodáva. „Myslím si, že najlepšia vec, ktorú máme urobiť, je vykopať popol z oblastí, kde je zraniteľný, aby unikol do životného prostredia.“

Radšej by videl tieto rastliny vykopané a presťahovali sa do oblastí, kde je žiadna šanca že prídu do styku s podzemnou vodou - len v prípade, že sa niečo pokazí. Dodáva, že by to tiež umožnilo podnikom vytvoriť lepšie vložky v bezpečnejších lokalitách.

Keď ide o uhoľné elektrárne, málokedy sú dobré správy - aspoň z environmentálneho hľadiska. Bez ohľadu na to, akým spôsobom sa EPA a uhoľný priemysel dohodnú, je prinajmenšom sľubné, že existuje viac ako jeden životaschopný spôsob, ako zmierniť škody.