Zanieczyszczone powietrze to więcej infekcji

Obecne w powietrzu cząstki stałe i lotne toksyny uszkadzają układ oddechowy, podnoszą ryzyko miażdżycy, nowotworów, chorób nerek, czy zaburzeń psychicznych, a także sprzyjają chorobom zakaźnym. Dzieje się tak z powodu różnych mechanizmów.

Fot. archiwum

Uwaga – według nowego raportu opublikowanego właśnie na łamach prestiżowego „The Lancet”, co roku zanieczyszczone powietrze zabija na świecie 6,5 mln ludzi. Co gorsza, liczba ta rośnie. Większość zgonów dotyczy krajów o niskich i średnich dochodach. W Polsce, z powodu głównych typów zanieczyszczeń, rocznie umiera przedwcześnie prawie 50 tys. osób.

Badania już od dłuższego czasu wskazują na różnorodne konsekwencje działania trujących pyłów i substancji lotnych obecnych w powietrzu, nawet w stężeniach uznawanych dotąd za bezpieczne. Większe ryzyko chorób układu oddechowego, krążeniowego, nowotworów, przedwczesnych porodów, uszkodzeń nerek, problemów psychicznych – to tylko niektóre ze skutków. Okazuje się, że istnieje jeszcze jedna ciemna strona zanieczyszczeń powietrza – ułatwiają one chorobotwórczym zarazkom zakażanie ludzi.

COVID-19 groźniejszy przez toksyny

Wiele na ten temat nauczyła nas pandemia COVID-19. Już na jej początku naukowcy z Uniwersytetu w Sienie zauważyli, że do największej liczby zgonów z powodu COVID-19 dochodziło w Lombardii i regionie Emilia-Romania – miejscach z europejskiej czołówki pod względem poziomu zanieczyszczenia powietrza.

„Dostarczamy dowodów na to, że ludzie żyjący w rejonach o wysokim poziomie zanieczyszczeń są bardziej narażeni na rozwój chronicznych chorób układu oddechowego i podatni na czynniki zakaźne. Co więcej, długotrwała ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza prowadzi do chronicznych stanów zapalnych nawet u młodych, zdrowych osób. Wnioskujemy, że wysoki poziom zanieczyszczeń na północy Włoch powinien być uznany za jeden z czynników wysokiej śmiertelności zanotowanej w tym regionie” – piszą w swojej pracy naukowcy.

Tymczasem na powiązania między ekspozycją na obecne w powietrzu zanieczyszczenia i ryzykiem ciężkiego przebiegu COVID-19 wskazują kolejne prace naukowe. Zespół z Harvard Chan School of Public Health doniósł na przykład o związku między wcześniejszym, wieloletnim działaniem toksyn z powietrza i ryzykiem zgonu z powodu COVID-19. Zagrożenie śmiercią rosło aż o 11 proc. na każdy mikrogram cząstek PM 2,5 na metr sześcienny. Norma roczna WHO to tymczasem 10 μg, a zalecana wartość – 5 μg.

„W miejscach, w których zanieczyszczenie powietrza to przewlekły problem, musimy zwracać szczególną uwagę na osoby szczególnie narażone lub wrażliwe na zanieczyszczone powietrze, na przykład bezdomni czy ludzie z chronicznymi medycznymi problemami. Osoby te jeszcze bardziej mogą potrzebować pomocy niż przed pojawieniem się koronawirusa” – zwraca uwagę jeden z autorów badania, dr Aaron Bernstein.

W obliczu tego typu rezultatów, badacze z międzynarodowej grupy, w tym z Instytutu Chemii i Chemii Atmosferycznej im. Maxa Plancka spojrzeli na problem globalnie. Na podstawie danych epidemiologicznych oraz satelitarnych informacji o zanieczyszczeniu powietrza oszacowali ich prawdopodobny wpływ na zgony z powodu COVID-19 w różnych częściach świata. Według wyników, obecne w powietrzu cząstki stałe łącznie na świecie przyczyniły się aż do 15 proc. zgonów, w tym do 17 proc. na terenie Ameryki Północnej, 19 proc. – w Europie i aż 27 proc. – w Azji Wschodniej.

Różne zakażenia bardziej prawdopodobne

COVID-19 nie jest niestety jedyną chorobą, której sprzyja niskiej jakości powietrze. Zespół z University of Washington w grupie kilku tysięcy osób w wieku od 44 do 84 lat odkrył związek między poziomem niektórych zanieczyszczeń w czasie minionych 2-6 tygodni i podwyższonym ryzykiem obecnej infekcji układu oddechowego.

„Nasze badanie dostarcza dowodów na to, że wyższa ekspozycja na cząstki PM2,5, tlenek azotu i dwutlenek azotu przyczynia się do wzrostu ryzyka powszechnych, choć zwykle samoistnie ustępujących infekcji układu oddechowego. Potencjalne obciążenie tymi chorobami – spadek produktywności, wykorzystanie zasobów systemu opieki zdrowotnej, użycie antybiotyków – sugeruje, że kontrola zanieczyszczeń cząstkami oraz emisji spalin może przynieść znaczące korzyści indywidualne i społeczne” – piszą naukowcy.

Podobnych wyników jest więcej, co pokazuje m.in. przeprowadzony przez ekspertów z hiszpańskiego „Universitat Rovira i Virgili” przegląd naukowej literatury na temat korelacji między zanieczyszczeniem powietrza na dworze i wirusowymi infekcjami układu oddechowego. Badacze mówią o „wyraźnym związku” między zachorowaniami, a toksynami w powietrzu wykrytym w różnych badaniach.

Zatrutemu organizmowi trudniej jest się bronić

Trujące cząstki i gazy sprzyjają infekcjom na różne sposoby. Pod wpływem zanieczyszczeń dochodzi np. do uszkodzeń wyściełających drogi oddechowe rzęsek. Tymczasem to pierwsza linia obrony przed patogenami. Do tego stres oksydacyjny uszkadza nabłonek, co ułatwia zarazkom pokonanie tej bariery. Toksyny, jak się okazuje, zmieniają też działanie komórek układu odpornościowego, w tym aktywność ich genów. Czasami dochodzi też do zmian, które specyficznie ułatwiają zadanie konkretnemu zarazkowi. Tak się prawdopodobnie dzieje w przypadku SARS-CoV2.

Otóż laboratoryjne badania pokazały, że obecne w powietrzu cząstki stałe i tlenek azotu powodują wzrost produkcji białka ACE2, a to właśnie z jego pomocą wirus wnika do komórek. Jednocześnie, ponieważ zanieczyszczone powietrze osłabia praktycznie cały organizm, poddany jego działaniu, pacjent ma trudniej w obliczu dowolnej choroby. Gorszej jakości powietrze może też blokować promienie słońca i w ten sposób upośledzać produkcję ważnej dla odporności witaminy D. Niektóre badania wskazują też, że toksyczne cząstki ułatwiają wirusom podróż na większe odległości, ale inne eksperymenty temu przeczą.

Sadza uodparnia bakterie

W groźny dla ludzi sposób mogą przy tym z trujących cząstek korzystać bakterie. Otóż zespół z University of Leicester donosi, że atmosferyczna sadza, czyli tworzące aerozol cząstki sadzy o wielkości poniżej 2,5 mikrometra „drastycznie zmieniają tworzenie przez bakterie biofilmów”. Biofilm to zbudowana z wielu bakteryjnych komórek struktura otoczona różnymi, produkowanymi przez mikroby substancjami. Dobrze przylega do różnych powierzchni i trudno ją usunąć. Na bakterie znajdujące się w biofilmie dużo trudniej jest też oddziaływać lekami. To dlatego powstawanie takich struktur odgrywa kluczową rolę w rozwoju chorób o podłożu bakteryjnym, szczególnie przewlekłych.

Naukowcy zauważyli wpływ sadzy na tworzenie biofilmów przez dwoinkę zapalenia płuc, a także gronkowca złocistego. Co szczególnie ważne, rosła odporność bakterii na antybiotyki. Eksperymenty na myszach pokazały skutki opisanych zmian. Sadza ułatwiała na przykład rozprzestrzenienie się zakażenia dwoinką zapalenia płuc z nosogardzieli do płuc. „Nasze badanie pokazuje, że zanieczyszczenie powietrza wywiera na bakterie istotny wpływ, który był do tej pory pomijany. Wyniki te mają więc ważne konsekwencje odnośnie wpływu zanieczyszczeń powietrza na ludzkie zdrowie i bakteryjne ekosystemy na całym świecie” – piszą badacze. Wniosek z tego, a także z pozostałych badań jest jeden – dbanie o powietrze to konieczność.

Źródło: PAP MediaRoom

W Polsce nie ma wyspecjalizowanych zakładów recyklingu paneli fotowoltaicznych. Wkrótce zaleje nas masa takich odpadów

Boom na fotowoltaikę od kilku lat trwa w całej Europie. Szacuje się, że w Polsce do 2025 roku będzie zainstalowanych ponad 420 tys. ton paneli. Z uwagi na to, że ich średnia żywotność wynosi 20–30 lat, już wkrótce pierwsze zainstalowane systemy fotowoltaiczne stracą swoją użyteczność. W najbliższych latach do utylizacji może trafić ponad 100 tys. ton zużytych paneli. Na razie w Polsce nie ma wyspecjalizowanych zakładów, które zajmują się recyklingiem takich instalacji i pozyskiwaniem z nich cennych surowców. Polska spółka prowadzi jednak prace nad technologią, która umożliwi odzyskanie nawet 100 proc. z nich.

Fot. reverent Pixabay

– W tej chwili wszystko, co jest odpadem, traktujemy już jako problem dla środowiska. W związku z tym im więcej paneli, tym problem jest większy, a zarazem im odpad jest bardziej szkodliwy, tym też stanowi większy problem dla środowiska – zauważa w rozmowie z agencją Newseria Biznes Marcin Karbowniczek, prezes zarządu 2loop Tech SA. – Większość paneli, które będą trafiać do recyklingu, jest pozbawiona substancji szkodliwych. Jedyny problem to fakt, że po prostu zajmują bardzo dużą przestrzeń, którą można byłoby zagospodarować inaczej.

Pod względem nowych instalacji fotowoltaicznych Polska w 2021 roku znalazła się na czwartym miejscu w Europie – wynika z opublikowanego w grudniu raportu SolarPower Europe. Łącznie w Unii Europejskiej zostało uruchomionych 25,9 GW nowych mocy fotowoltaicznych, co daje 34-proc. wzrost w porównaniu z rokiem 2020. Fotowoltaika jest najprężniej rozwijającym się rynkiem wśród odnawialnych źródeł energii, przybywa zarówno dużo elektrowni fotowoltaicznych, jak i paneli instalowanych na dachach prywatnych i publicznych obiektów. Co za tym idzie, narasta także problem z odpadami, jakimi są uszkodzone panele, np. w trakcie transportu, montażu czy na skutek gwałtownych burz.

– Mówimy tutaj, w przypadku większych elektrowni fotowoltaicznych, nawet o tonie paneli, która ulega uszkodzeniu podczas procesów instalacyjnych i które normalnie muszą trafić do recyklingu – mówi Marcin Karbowniczek.

Za kilka lat dojdzie do tego również problem pierwszych zużytych paneli. Jak podkreśla ekspert, panele fotowoltaiczne są obecnie traktowane w przepisach jako odpady elektryczne i nie mogą być składowane na wysypiskach. Trzeba je przetworzyć i odzyskać z nich surowce. Dziś jednak nie ma w Polsce wyspecjalizowanych zakładów recyklingu takich instalacji.

– Za ten proces i doprowadzenie do tego, że nie zostaną one złożone na wysypisku, odpowiada dostawca, czyli firma, która wprowadza takie panele na rynek polski bądź europejski. W ramach regulacji, jakie obowiązują wprowadzających panele na polski rynek, ponoszą oni opłatę w wysokości 2 proc. wartości panelu. Jest zarezerwowana na poczet przyszłego recyklingu. Chodzi o czas dosyć odległy, dlatego nie do końca wiadomo, jak ta opłata pobierana teraz zostanie spożytkowana i czy rzeczywiście te środki pozostaną, żeby później je wykorzystać – tłumaczy prezes 2loop Tech SA.

Dziś zgodnie ze statystykami firmy wywiązują się ze swoich obowiązków. W praktyce wygląda to tak, że organizacje odzysku zbierają z rynku urządzenia o masie odpowiadającej masie paneli wprowadzanych na rynek. Ich przetwarzanie to już inna sprawa.

– Jeśli w tej chwili ktoś miałby panele do oddania, to może je przekazać do profesjonalnego zakładu, który je przetworzy tak jak inną elektronikę. Zazwyczaj wiąże się to z pewnym kosztem zależnym od zakładu. Jak będzie w przyszłości wyglądał rynek, to jeszcze się okaże, gdyż wartość surowców zawartych w panelu jest całkiem duża i rośnie – mówi Marcin Karbowniczek. – Trudno też oceniać zasadność wysokości ponoszonej dziś opłaty, ale można się spodziewać, że w przyszłości będzie ona wyższa, ze względu na ekologiczne aspiracje panujące na świecie.

W zależności od generacji paneli zawartość wykorzystywanych surowców: szkła, aluminium, srebra, miedzi i krzemu może być różna. Według wyliczeń amerykańskiego Departamentu Energii około 95 proc. sprzedawanych obecnie paneli jest wyprodukowanych z krzemu krystalicznego, a więc ich ogniwa fotowoltaiczne wykonane są z półprzewodników krzemowych.

– Nowsze panele są tańsze m.in. dlatego, że są zbudowane w pewien sposób oszczędniej, a to oznacza, że ze starszych paneli możemy odzyskać więcej cennych surowców – informuje ekspert. – Najwięcej jest oczywiście szkła, między 70 a 80 proc. Zabezpiecza ono cały panel, chroni przed uderzeniami mechanicznymi i uszkodzeniami. Najmniej jest srebra, dużo poniżej 1 proc. Są jeszcze inne pierwiastki, ale raczej nie koncentrujemy się na nich, gdyż jest ich po prostu za mało. Co ciekawe, srebro stanowi przy aktualnych cenach rynkowych najbardziej wartościowy element całego takiego panelu, dlatego też zwracamy na nie szczególną uwagę.

Odzyskane z odpadu fotowoltaicznego surowce znajdują szerokie zastosowanie, nie tylko do budowy nowych ogniw.

– Szkło mamy wszędzie. Stłuczkę szklaną można trochę rafinować, aby uzyskać nieco wyższą cenę i lepsze parametry. Aluminium obecne jest we wszelkiego rodzaju przemyśle. Jesteśmy nim otoczeni, chociażby oknami z ram aluminiowych. Miedź też jest powszechnie używanym pierwiastkiem we wszelkiego rodzaju elektronice czy do wytwarzania rynien ozdobnych. Krzem jest stosowany w metalurgii albo, ten o wyższej czystości, do procesów półprzewodnikowych, m.in. do budowy nowych ogniw fotowoltaicznych – wyjaśnia Marcin Karbowniczek.

2loop Tech prowadzi własne badania nad technologiami odzyskiwania surowców z paneli. Spółka złożyła już jeden wniosek patentowy dotyczący sposobu recyklingu krzemowych paneli fotowoltaicznych monokrystalicznych lub polikrystalicznych, ale zapowiada kolejne. Równolegle wdraża także we współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie technologię pozwalającą na odzysk blisko 99 proc. surowców z paneli fotowoltaicznych. Jak podkreślają przedstawiciele AGH, dziś najbardziej zaawansowani pod tym względem są Francuzi, którzy odzyskują 95 proc. surowców.

Z raportu „Europe Solar Panel Recycling Market 2020–2027” opracowanego przez Research & Markets wynika, że wartość rynku recyklingu paneli fotowoltaicznych w Europie w 2020 roku wyniosła 49,1 mln dol. W kolejnych pięciu latach ma rosnąć w tempie 19 proc. rocznie.

Źródło: PAP MediaRoom