Bioodpad. Nezní to příliš lákavě a abych byl upřímný, nemělo by. Jedná se o zbytky kalů z komunálních čistíren odpadních vod. Každý rok se po zemědělské půdě v USA rozmístí miliony metrických tun této kejdy bohaté na živiny. Po desetiletí se prodává jako přírodní alternativa hnojiva. Nepochybně zázrak recyklace. Dokud jsme neobjevili úlovek.
Tento kal je nasycen PFAS.
Takzvané „věčné chemikálie“. Nerozkládají se. Vazba uhlík-fluor v těchto molekulách je extrémně silná. Nebojí se tepla, vody ani chemických reakcí. Jakmile se PFAS dostane do půdy, nezmizí. Zůstávají tam a rok co rok se hromadí. A pak? Končí ve vodních plochách. Nebo, což je horší, jsou absorbovány plodinami a postupují v potravním řetězci nahoru.
Nejedná se pouze o ekologický prvek. Toto je zdravotní krize, která čeká, až nastane.
Skrytá cena kontaminované půdy
Malí farmáři. Bio producenti. Ti trpěli nejvíce. Používali hnojiva obsahující PFAS dlouho předtím, než si někdo uvědomil celý rozsah problému. Nyní musí zaplatit účet za úklid. A toto skóre je astronomické.
Současné sanační metody stojí mezi 800 000 a 1,6 miliony USD na hektar. Pokud odhadnete, národní náklady na vyčištění budou asi 8 bilionů dolarů. Kdo to zaplatí? Nikdo. To je nemožné. Pokračujeme tedy v hospodaření na otrávené půdě a doufáme v to nejlepší.
Proto vědci z Yale University v čele s ekologickým vědcem Jackem Thompsonem navrhli jinou cestu. Jejich metoda, publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), snižuje náklady na zhruba 29 000 dolarů.
Cože, 29 000 $?
Ano. Podíl z předchozí ceny. A nejen že je levnější, ale také půdu spíše zlepšuje, než vyčerpává.
Proč je tak obtížné odstranit PFAS
Abyste pochopili řešení, musíte se podívat na jádro problému. Podle průzkumu Agentury pro ochranu životního prostředí (EPA) z roku 2001 vyprodukují Spojené státy ročně 2 740 až 3 450 metrických tun PFAS v biologickém odpadu. Polovina z nich končí v zemědělských půdách.
PFAS je perzistentní. Hromadí se. Studie na lidech spojují expozici těmto chemikáliím s kardiovaskulárními onemocněními, roztroušenou sklerózou, problémy s plodností a různými typy rakoviny. Laboratorní studie a studie na zvířatech to podporují a ukazují poškození reprodukce. Souvislosti se samozřejmě stále zkoumají. Ale trend je jasný: PFAS v půdě, kde pěstujeme naše potraviny, je špatná zpráva.
„Ačkoli se tato studie zaměřuje na Spojené státy, PFAS jsou celosvětovým problémem,“ poznamenává Thompson.
Starý způsob čištění? Vykopat to. Hořet. Odstraňte kontaminovanou ornici a spálte ji. Efektivní? Možná. udržitelný? rozhodně ne. Ztrácíte ornici. Do atmosféry uvolňujete obrovské množství oxidu uhličitého. Jedná se o krátkodobé řešení s dlouhodobým poškozením.
Řešení s kameny a rostlinami
Nová metoda začíná drcenými alkalickými horninami. Čedič. Fungovat bude i vápenec. Rozprostíráš tuhle skálu po kontaminovaných polích. Tento proces se nazývá „posílené zvětrávání“ a zvyšuje pH půdy asi na 7.
Proč je pH důležité? Protože zvyšuje mobilitu a biologickou dostupnost některých PFAS, jako jsou PFOS a PFCA.
Když se chemikálie stanou aktivnějšími v půdě, zavedete hyperakumulátory. Rostliny jako konopí nebo vytrvalé bylinky. Tyto druhy jsou známé svou schopností rychle absorbovat PFAS. Berou jed ze země.
Pak přichází ta záludná část. Sbíráte tyto rostliny. Pyrolizujete je. Jedná se o tepelné zpracování bez přístupu kyslíku. Výsledek? Biouhel (biotan).
Tento biouhel lze znovu aplikovat na pole. Působí jako houba. Imobilizuje jakýkoli zbytkový PFAS zbývající v půdě, čímž zabraňuje jeho přechodu do krmných plodin pro hospodářská zvířata nebo lidi.
Ale jsou tu otázky. Co se stane s PFAS během pyrolýzy? Nedávný výzkum naznačuje, že teploty musí dosáhnout alespoň 800 °C (1472 °F), aby tyto chemikálie dostatečně rozložily. Pokud nezajistíte správnou teplotu, problém jednoduše přesunete z místa na místo.
Rovnováha uhlíku
Existuje zde ekonomická rovnice, která přesahuje dolary. Mluvíme o uhlí Rode.
Pyrolýza vyžaduje vysoké teplo. Doprava vyžaduje palivo. Oba procesy vypouštějí skleníkové plyny. Ale proces zvýšeného zvětrávání – destrukce horniny – odstraňuje uhlík z atmosféry. Thompson a jeho tým provedli výpočty. Tyto dva procesy se vzájemně kompenzují.
Navíc, pokud by USA zavedly tento proces v průmyslovém měřítku, odhadují, že by to mohlo získat 10,5 metrických tun CO2 každý rok.
Ukazuje se, že obnova půdy by mohla pomoci ochladit planetu.
Cesta vpřed pro zemědělce
Věda se stále vyvíjí. Osud PFAS během různých fází tohoto čištění není zcela pochopen. Potenciál je ale neocenitelný.
„Toto je skutečný způsob, jak dát farmářům možnost skutečně spravovat svou půdu,“ říká Thompson. “A nechat půdu v lepším stavu, než byla předtím.”
Zemědělcům se léta říká, aby pokračovali ve využívání bioodpadu. Nyní mají možnost napravit škody, aniž by zbankrotovali. Není to ideální. Stále jsou neznámé faktory týkající se teplotních prahů a dlouhodobé dynamiky půdy. Ale je to levnější. Je to méně destruktivní. A to může být jediný způsob, jak se vypořádat s „věčnými chemikáliemi“, které jsme již nechali za sebou.
Zdraví půdy se zlepšuje. Náklady se snižují. Chemikálie jsou zachycovány spíše než jednoduše přenášeny. Stačí tohle? Možná. Ale zatím je to lepší, než je nechat jen tak sedět.
