Forsker opdaget, hvordan man indeholder toksiner fundet i hundredvis af kulplanter

For det første er de dårlige nyheder: En analyse fra Earth Justice og Environmental Integrity Project fandt ud af, at hundredvis af kulplanter i hele landet læser farlige toksiner i omgivende grundvand. Men forskere ved North Carolina State University kan allerede have fundet en løsning på et presserende og farligt problem.

Rapporten, udstedt mandag, analyserede offentligt tilgængelige data fra deponeringsanlæg til kulstofanlæg på 265 kulværker og fandt det 91 procent af dem er leeching farlige toksiner som arsen, bly eller radium i det omgivende miljø. Samtidig er et papir udgivet online mandag før print i Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering viser en måde, at forskere måske vil kunne klare dette problem ved hjælp af en bakteriel biocement.

Forureningsrapporten blev medforfattet af Abel Russ, en senior advokat i nonprofit watchdog-organisationen Environmental Integrity Project (EIP), og biocementpapiret blev førstforfatter af Brina Montoya, Ph.D., lektor i civilingeniør ved North Carolina State University.

I Montoys forskning viser hendes hold, at blanding af kulaffaldslammet i en biocement kan medvirke til at stoppe giftstoffer, der er til stede i kulaske, fra roamingvild. Men for at forstå, hvordan denne biocement kan løse problemet, er det vigtigt at vide lidt om, hvordan kulfabrikker opererer

Hvordan laver toksiner fra kul Ash op i grundvandet?

Når kul er brændt for energi, bliver kul en ashaske, der indeholder farlige kemikalier, hvoraf nogle er kendte kræftfremkaldende - tænk: arsen. At aske er så deponeret i særlige lossepladser eller undertiden damme hvor det blandes med vand for at danne en gylle. Sommetider spildes denne gylle over toppen - som det gjorde, da orkanen Firenze slog i Nord-Carolina i september og lækkede den giftige gylle ind i Cape Fear River.

Russ forklarer, at når disse aske sidder i en losseplads eller en dam i en årrække, begynder disse toksiner at lege ud i det omgivende underjordiske miljø - herunder i grundvand, hvis det er i nærheden. ØPA vurderer, at i 2012 producerede 470 kulværker i USA 110 millioner tons aske - så de ting holder bare op.

ØPA'en - såvel som medlemmer af kulindustrien - er klar over, at toksiner kan leech fra lossepladser eller damme til det omgivende grundvand, siger Russ, hvorfor det mandat, at disse depotmaterialer er foret med et uigennemtrængeligt stof, der skal holde det ubehagelige ting og sager i hullet - Som en plastforing på en swimmingpool.

Earth Justice's kort over rapportens data tyder på, at 95 procent af kulaske damme er uklart, men Russ siger, at selv de der har liners stadig står over for et problem:

"Det er ret almindeligt, at deponeringsanlæg og damme skal bygges på en måde, at de rører grundvandet", fortæller Russ. Inverse. "I en sådan situation, selvom du lægger en uigennemtrængelig hætte over lossepladsen eller dammen, vil vandet hele tiden vaske gennem asken og udleje de giftige forurenende stoffer og transportere dem ud i miljøet."

Men selv damme, der er afskåret, står stadig over for et problem. Rapporten analyserede lossepladser og grundvandsforsyninger separat, og det viste, at 76 procent af lossepladserne havde usikre niveauer af forurenende kulstofforurenende stoffer i nærheden. Damme var værre: 92 procent af dammen havde usikre niveauer af forurenende stoffer i nærheden. For eksempel havde grundvand nær en plante nordvest for Pittsburgh arsenindhold 372 gange højere end sikre niveauer. Nitten mil sydøst for Washington, D.C., viser rapporten, at aske fra tre kulkraftværker har lækket farlige niveauer af otte forskellige forurenende stoffer i grundvand.

"Vi har konsekvent set flere forurenende stoffer over sikre niveauer," siger Russ. "Mere end halvdelen har mindst fire forurenende stoffer, der er til stede på usikre niveauer. Når det regner, hælder det."

Hvilke løsninger findes der på bordet?

I 2015 krævede gennemgangen af ​​Coal Ash Disposal Rule, at planter frigiver data på nærliggende grundvand, så offentligheden kan overvåge forurenende stoffer, der kan stamme fra lossepladser og damme. Det udstedte også retningslinjer for liners ved nye anlæg.

Montoyas papir gælder specifikt for overfladevand - de var bekymrede for spilde - men i princippet viser papiret, at biocement kunne ændre konsistensen af ​​kulaskaasopslæmningen for at hjælpe med at holde det solidt i dammen, selv når linerne er fraværende.

Arbejdet under et tilskud fra Electric Power Research Institute, Montoyas hold så karakteren af ​​kulaskaas opslæmning ved at blande det med jordbakterierne Sporosarcina pasteurii, såvel som urinstof og calcium. Da hun kombinerede disse ingredienser med en kulasopslæmning i en række laboratorieforsøg, blev den løbende kulaskaasopslæmning tykkere.

"Den resulterende biocement ville ikke gøre kulasken fuldstændig solid, men det ville være meget mere viskøs end den eksisterende kulaskaasopslæmning," sagde Montoya. "Vores mål med dette arbejde var at se, om vi kunne bruge bakterier til at skabe en biocementmatrix i kulaske damme, hvilket gør kulas stivere og lettere at indeholde."

Russ har hørt om lignende løsninger, men foretrækker en simpel tilgang, der ville medføre en fejlagtig ændring på tværs af kulindustrien. "Jeg er lidt mistænksom, fordi noget i kontakt med vand vil bryde ned over tid," tilføjer han. "Jeg synes det bedste, der skal gøres stadig, er at grave asken ud af områder, hvor det er sårbart at slippe ud i miljøet."

Han vil hellere se disse planter gravet op og flyttes til områder, hvor der er ingen chance at de kommer i kontakt med grundvand - bare hvis noget går galt. Dette tilføjer, vil også give planter mulighed for at skabe bedre liners på sikrere steder.

Når der er tale om kulinplanter, er der sjældent gode nyheder - i hvert fald fra et miljømæssigt synspunkt. Uanset hvilken måde EPA og kulindustrien går ind for at gå, loves det i det mindste, at der er mere end en levedygtig måde at mildne skaden på.