Implementazione di un reattore al plasma a vortice iperbolico per la rimozione di microinquinanti in acqua

Summary

Questo studio presenta la metodologia per la generazione di sei diversi tipi di scariche di plasma all'interno di un reattore al plasma a vortice iperbolico per la degradazione di microinquinanti in acqua, inclusi prodotti farmaceutici e sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS).

Abstract

La presenza di microinquinanti nell'acqua è una preoccupazione ambientale sempre più pressante. Mentre alcuni microinquinanti sono facilmente biodegradabili, altri, come le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS), sono estremamente persistenti e resistenti alle tecnologie convenzionali di trattamento delle acque. Il trattamento a base di plasma è stato studiato per decenni per la decontaminazione dell'acqua e delle acque reflue, con studi recenti che ne dimostrano l'elevata efficacia nella degradazione dei PFAS a catena corta e lunga. Qui, il trattamento dei rifiuti a base di plasma è combinato con un vortice d'acqua iperbolico a superficie libera, che ha un coefficiente di trasferimento di massa volumetrico di ossigeno superiore a quello di sistemi simili. Per tali applicazioni possono essere impiegati vari tipi di scariche al plasma, ognuna delle quali richiede configurazioni di alimentazione e strategie operative specifiche. L'uso di segnali pulsati, in particolare, presenta sfide ingegneristiche uniche. Questo studio esplora la generazione e la caratterizzazione di sei diversi tipi di scarica di plasma all'interno di un reattore al plasma a vortice iperbolico: monopolare pulsato (negativo e positivo), "flashover" bipolare pulsato, arco CA e CC e scarica a bagliore. Sono state analizzate le caratteristiche dell'impulso delle scariche pulsate monopolari e bipolari ed è stata valutata la loro efficienza nella degradazione dei PFAS. Tra le configurazioni testate, la scarica flashover bipolare ha mostrato la più alta efficienza di degradazione in un reattore al plasma a vortice iperbolico. Tuttavia, la sua implementazione pratica pone sfide ingegneristiche significative, rendendo il suo utilizzo difficile su larga scala.

Introduction

Le strutture a spirale sono fondamentali per la natura, influenzando fenomeni che vanno dalla disposizione microscopica del DNA alle vaste formazioni di galassie ^1,2. In fluidodinamica, i flussi elicoidali mostrano proprietà uniche di miscelazione, trasferimento di energia e stabilità, che possono essere sfruttate per applicazioni ingegneristiche innovative³. Ispirati da questi modelli di flusso naturali, i vortici d'acqua iperbolici sono stati studiati per il loro potenziale nel migliorare l'aerazione e consentire tecnologie avanzate di trattamento dell'acqua 4,5,6,7. Questo studio esplora l'integrazione della dinamica dei vortici iperbolici con la scarica plasmatica per la degradazione di microinquinanti persistenti, in particolare sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS).

La ricerca iniziale sugli imbuti iperbolici è stata motivata dalla loro efficienza nell'aerazione, un processo cruciale nel trattamento delle acque. Questi vortici geometricamente confinati migliorano significativamente le interazioni gas-liquido, aumentando così le velocità di trasferimento dell'ossigeno e riducendo al minimo il consumo di energia⁷. Una spiegazione dettagliata della formazione e del funzionamento dei vortici d'acqua iperbolici è fornita altrove⁶. È diventato presto chiaro che l'elevato grado di miscelazione e l'aumento della superficie che ha portato a una capacità di aerazione così elevata potevano essere ulteriormente utilizzati per la degradazione degli inquinanti. Sulla base di questa idea, la scarica di plasma è stata introdotta nel sistema a vortice, creando un nuovo approccio ibrido per la rimozione dei microinquinanti⁸.

I microinquinanti, tra cui prodotti farmaceutici, pesticidi e PFAS, pongono sfide significative per l'ambiente e la salute pubblica a causa della loro persistenza e resistenza ai metodi convenzionali di trattamento delle acque⁹. Tra questi, i PFAS - comunemente indicati come "sostanze chimiche per sempre" - sono particolarmente problematici a causa dei loro forti legami carbonio-fluoro, che conferiscono estrema stabilità e potenziale di bioaccumulo^10,11.

Per affrontare la contaminazione da PFAS è stata sviluppata un'ampia gamma di tecnologie, tra cui l'adsorbimento con carbone attivo^12,13 e la separazione a membrana¹⁴. Sebbene efficaci nel catturare i PFAS, questi metodi non sono distruttivi e generano flussi di rifiuti secondari. Il carbone attivo diventa costoso a causa delle frequenti esigenze di rigenerazione, soprattutto ad alti carichi di PFAS, e compete con i co-contaminanti, mentre i sistemi a membrana concentrano i PFAS nelle salamoie di scarto che richiedono un ulteriore trattamento.

I processi di ossidazione avanzati (AOP) come l'ossidazione elettrochimica, l'ozonizzazione, i sistemi basati su UV e l'ossidazione dell'acqua supercritica mirano a degradare i PFAS piuttosto che separarli^15,16. Tuttavia, spesso soffrono di un elevato fabbisogno energetico, di una scarsa selettività (soprattutto per i PFAS a catena corta) e della generazione di sottoprodotti nocivi o di una degradazione incompleta.

Le tecnologie basate sul plasma hanno recentemente attirato l'attenzione come un promettente metodo distruttivo, offrendo una rapida degradazione dei PFAS su catene di lunghezza 17,18,19,20. Tuttavia, la maggior parte degli studi riporta prestazioni ridotte sui PFAS a catena corta, che sono spesso generati come sottoprodotti intermedi durante il processo di trattamento. Inoltre, il trattamento al plasma da solo può essere ad alta intensità energetica e difficile da scalare.

Sono stati esplorati vari tipi di scarica al plasma per applicazioni di trattamento delle acque. Questi includono scariche a incandescenza e ad arco in corrente continua (CC), scariche a corrente alternata (CA), scariche a corona pulsate, scariche a barriera dielettrica (DBD) e scariche ad arco planante 8,21,22,23,24. Ogni tipo di scarica di plasma presenta caratteristiche distinte nella generazione di specie reattive, nella distribuzione dell'energia e nei percorsi di degradazione degli inquinanti. Mentre la scarica a bagliore funziona a temperature più basse e fornisce una ionizzazione uniforme, la scarica ad arco fornisce un intenso riscaldamento localizzato, rendendola efficace per abbattere gli inquinanti organici persistenti 25,26,27. Le scariche pulsate, come il plasma pulsato monopolare e bipolare, sono caratterizzate dalla loro elevata densità di energia e dalla generazione di specie reattive transitorie, che contribuiscono a una maggiore efficienza della degradazione dei microinquinanti con requisiti energetici moderati⁸.

Questo studio dimostra un metodo per generare e far funzionare sei diversi tipi di scariche di plasma all'interno di un reattore al plasma a vortice iperbolico: (i) negativo monopolare pulsato, (ii) positivo monopolare pulsato, (iii) "flashover" bipolare pulsato, (iv) arco CA, (v) arco CC e (vi) scarica a bagliore. Ognuna di queste modalità di scarica ha interazioni uniche con il vortice iperbolico, influenzando la generazione di specie reattive dell'ossigeno e dell'azoto (RONS), la radiazione ultravioletta, le onde d'urto, gli elettroni energetici e gli elettroni solvatati, che contribuiscono alla degradazione degli inquinanti. Le configurazioni degli elettrodi per ogni tipo di scarica al plasma utilizzata negli esperimenti sono illustrate nella Figura 1. L'integrazione di tali modalità di scarica al plasma con la miscelazione indotta dal vortice consente un migliore trasferimento di massa e un migliore contatto tra contaminanti e specie reattive, con conseguente degradazione più efficace dei microinquinanti.

Come dimostrato in ^28,29, l'aggiunta di un tensioattivo cationico migliora ulteriormente l'efficienza di degradazione promuovendo il trasporto delle molecole di PFAS all'interfaccia plasma-acqua, dove avvengono i processi reattivi più intensi. I risultati indicano che questo sistema raggiunge una degradazione quasi completa dei PFAS mantenendo la fattibilità operativa.

Inoltre, come dimostrato altrove³⁰, i campioni contaminati da PFAS trattati in un reattore al plasma a vortice iperbolico in atmosfera d'aria non hanno mostrato alcun aumento della citotossicità o genotossicità. Questi risultati supportano ulteriormente il potenziale di questa tecnologia come approccio promettente alla rimozione dei PFAS.

Le implicazioni di questa ricerca vanno oltre la degradazione dei PFAS. La combinazione di miscelazione indotta da vortice iperbolico e trattamento al plasma offre una soluzione scalabile e adattabile per varie sfide di trattamento delle acque, dalla rimozione dei contaminanti organici al miglioramento dell'ossigenazione. Gli studi futuri si concentreranno sull'ottimizzazione delle configurazioni dei reattori, sull'indagine sul destino dei sottoprodotti di degradazione e sulla valutazione delle prestazioni a lungo termine del sistema nelle applicazioni del mondo reale.

Combinando la fluidodinamica ispirata alla natura con la chimica avanzata del plasma, questo studio apre la strada a tecnologie di trattamento delle acque più sostenibili ed efficaci che affrontano problemi ambientali critici riducendo al contempo il consumo di energia e risorse.

Protocol

1. Raccomandazioni generali

1. Prima di maneggiare la configurazione sperimentale, scaricare l'eventuale carica statica accumulata toccando le parti conduttive con uno stick di messa a terra.
2. Ispezionare tutti i collegamenti idraulici ed elettrici dell'impianto per verificarne l'integrità e il corretto funzionamento.
3. Avviare le pompe a bassa portata (80 L·^h-1) utilizzando acqua pulita e verificare l'assenza di perdite.
4. Assicurarsi che il reattore sia privo di perdite di gas spurgandolo con aria compressa a 1 atm e applicando una soluzione di acqua e sapone su tutti i collegamenti.
   NOTA: Se compaiono bolle dopo aver eseguito il passaggio 1.4, ciò indica una perdita di gas che deve essere identificata e sigillata prima del trattamento.

2. Configurazione sperimentale

1. Configurazione del plasma a vortice iperbolico (Figura 2)
   1. Scaricare tutti i componenti metallici toccandoli con uno stick di messa a terra.
      NOTA: Se è presente una carica residua dopo aver lavorato con l'alto volumetage, si verificherà una scintilla visibile e udibile tra lo stick di messa a terra e il componente caricato.
   2. Attivare il sensore Dräger (12 nella Figura 2) tenendo premuto il pulsante OK per tre secondi per abilitare il rilevamento di ozono, nitriti e ossigeno generati dal plasma. Posizionare il sensore all'interno dell'armadio destro per verificare la presenza di potenziali perdite di gas.
   3. Collegare il serbatoio dell'acqua (14 nella Figura 2) contenente acqua deionizzata all'impianto tramite l'apposito tubo flessibile.
   4. Avviare la pompa primaria premendo il pulsante play , per introdurre acqua nell'imbuto iperbolico, garantendo una portata di 85 L·^h-1, che supera di poco la soglia richiesta per la formazione del vortice desiderabile⁶.
      NOTA: A portate più elevate, il livello dell'acqua nel reattore può salire leggermente al di sopra del livello ottimale richiesto per un funzionamento stabile.
   5. Avviare la pompa secondaria premendo il pulsante play , garantendo una portata di 10 L·^h-1 per estrarre l'acqua dalla sezione superiore dell'imbuto iperbolico, stabilizzando così il livello dell'acqua e mantenendo una distanza costante tra gli elettrodi e la superficie dell'acqua.
      NOTA: L'utilizzo di entrambe le pompe primaria e secondaria garantisce un livello dell'acqua stabile nel reattore. Il funzionamento della sola pompa primaria può causare fluttuazioni del livello dell'acqua.
   6. Una volta raggiunto un vortice stabile e non sono state rilevate perdite, sostituire l'acqua pulita con il campione sperimentale e ripetere i passaggi 2.1.3 e 2.1.4.
   7. Se necessario, regolare con precisione la distanza tra elettrodo e acqua per ottimizzare la formazione del plasma.
   8. Spurgare il reattore con un basso flusso di aria compressa (0,1 atm) per stabilizzare l'atmosfera interna e garantire condizioni ottimali di scarica del plasma³¹.
   9. Se si utilizza un tensioattivo cationico, collegare un serbatoio ausiliario contenente la soluzione tensioattiva e introdurla tramite una pompa dosatrice alla concentrazione desiderata prima dell'ingresso del reattore.

3. Diversi tipi di scariche al plasma

1. Scarica ad arco CC
   1. Utilizzare il circuito elettrico illustrato nella Figura 3A.
   2. Collegare le uscite ad alta tensione positiva e negativa dal raddrizzatore a ponte agli elettrodi posizionati sopra la superficie del vortice d'acqua.
      NOTA: Se si lavora con una singola polarità (positiva o negativa), mettere a terra il rispettivo terminale e operare esclusivamente con la polarità preferita.
   3. Collegare il variac alla presa di corrente da 230 V CA e disinserire l'interruttore di sicurezza rosso per abilitare l'alta tensione.
   4. Accendere la scarica di plasma aumentando gradualmente la tensione (da 0 V a 250 V) utilizzando il variac.
2. Scarica dell'arco CA
   1. Utilizzare il circuito elettrico illustrato nella Figura 3B.
   2. Collegare entrambe le uscite ad alta tensione agli elettrodi posizionati sopra la superficie del vortice d'acqua.
      NOTA: Se si opera con una singola uscita, mettere a terra il rispettivo terminale.
   3. Collegare variac alla presa di corrente da 230 V CA e disinserire l'interruttore di sicurezza rosso per abilitare l'alta tensione.
   4. Accendere la scarica di plasma aumentando gradualmente la tensione (da 0 V a 250 V) utilizzando il variac.
3. Scarica a bagliore in atmosfera di elio
   1. Utilizzare il circuito elettrico illustrato nella Figura 4.
      NOTA: È possibile utilizzare diversi circuiti elettrici a seconda dei requisiti specifici di scarica a bagliore (Figura 3, Figura 4, Figura 5 e Figura 6).
   2. Collegare le uscite ad alta tensione agli elettrodi posizionati sopra la superficie del vortice d'acqua.
      NOTA: La scarica a bagliore si forma tra elettrodi di polarità opposta. La regolazione del numero e del posizionamento degli elettrodi modifica la topologia di scarica.
   3. Collegare variac alla presa di corrente da 230 V CA e disinserire l'interruttore di sicurezza rosso per abilitare l'alta tensione.
   4. Introdurre l'elio alla portata preferita aprendo una valvola del gas.
      NOTA: Attendere che l'elio sostituisca l'aria ambiente con un tempo sufficiente. Il colore della scarica luminosa passa dal viola al bianco all'aumentare della concentrazione di elio. Portate più elevate di elio gassoso migliorano la luminosità della scarica.
   5. Accendere la scarica di plasma aumentando gradualmente la tensione da 0 V utilizzando il variac fino a quando non si verifica una rottura elettrica tra gli elettrodi e le transizioni di plasma da scarica a bagliore a scarica ad arco.
      NOTA: Una tensione eccessiva può trasformare la scarica a bagliore in una scarica ad arco pulsato a causa degli effetti del condensatore nel circuito.
4. Scarica pulsata bipolare "flashover"
   1. Utilizzare il circuito elettrico illustrato nella Figura 4.
   2. Collegare le uscite ad alta tensione agli elettrodi posizionati sopra la superficie del vortice d'acqua.
      NOTA: Il circuito nella Figura 4 consente una configurazione flessibile dell'elettrodo. In questo studio sono stati utilizzati 16 elettrodi.
   3. Collegare variac alla presa di corrente da 230 V CA e disinserire l'interruttore di sicurezza rosso per abilitare l'alta tensione.
   4. Accendere la scarica di plasma aumentando gradualmente la tensione (da 0 V a 250 V) utilizzando il variac.
5. Scariche streamer pulsate monopolari positive e negative
   1. Utilizzare il circuito elettrico illustrato nella Figura 5 o nella Figura 6 rispettivamente per la scarica positiva o negativa.
   2. Collegare la rispettiva uscita ad alta tensione (positiva o negativa) agli elettrodi posizionati sopra la superficie del vortice d'acqua.
   3. Collegare il terminale opposto a uno spinterometro e mettere a terra l'altra estremità.
      NOTA: In alternativa, lo spinterometro può essere messo a terra tramite un elettrodo immerso nell'acqua messa a terra del reattore.
   4. Spurgare lo spinterometro con aria compressa (0,5-1 atm) aprendo la valvola del gas e regolando il flusso per garantire un'atmosfera interna stabile e mantenere una temperatura costante.
      NOTA: Le variazioni nella composizione del gas, nella temperatura, nella pressione e nella spaziatura degli elettrodi all'interno dello spinterometro influenzano le caratteristiche del plasma.
   5. Collegare variac alla presa di corrente da 230 V CA e disinserire l'interruttore di sicurezza rosso per abilitare l'alta tensione.
   6. Accendere la scarica di plasma aumentando gradualmente la tensione (da 0 V a 250 V) utilizzando il variac.
6. Terminazione dell'esperimento
   1. Interrompere il funzionamento ad alta tensione riducendo la tensione variac, spegnendo l'alimentazione e attivando l'interruttore di sicurezza.
   2. Se applicabile, arrestare la pompa dosatrice per il tensioattivo cationico.
   3. Chiudere tutte le valvole del gas per l'elio e l'aria compressa, se sono state utilizzate.
   4. Verificare la messa a terra di tutti i componenti metallici toccandoli con uno stick di messa a terra.
   5. Invertire la direzione del flusso della pompa per trasferire i campioni trattati al serbatoio dell'acqua.
   6. Sciacquare l'impianto facendo circolare acqua pulita e/o un solvente organico attraverso il sistema.
   7. Raccogliere e smaltire correttamente i rifiuti, garantendo il rispetto delle norme di sicurezza per le sostanze pericolose.
   8. Condurre un'ispezione finale per confermare che tutti i componenti siano spenti, che non siano presenti perdite e che la configurazione sia sicura per l'uso successivo.

Results

I circuiti elettrici illustrati in Figura 3, Figura 4, Figura 5 e Figura 6 funzionano come segue: Un variac (V), collegato alla rete a 230 V CA, regola la tensione di ingresso e la fornisce a un trasformatore al neon (T), che aumenta la tensione ad alta tensione CA. Questa corrente alternata ad alta tensione viene quindi convertita in corrente continua ad alta tensione da un raddrizzatore a ponte composto da diodi (D_{1-D 4}). Il segnale CC risultante carica i condensatori (C_x) e la corrente viene distribuita su più rami attraverso diodi aggiuntivi (D_x). Le resistenze di spurgo (R_x) sono incluse per garantire una scarica graduale dei condensatori dopo lo spegnimento del sistema. Nella configurazione a scarica monopolare, uno spinterometro (SG) viene utilizzato per interconnettere i terminali di messa a terra dei condensatori sul lato della polarità inattiva.

La Figura 7 illustra un'analisi comparativa dei profili degli impulsi di corrente e tensione per le scariche di plasma flashover monopolari positive, negative monopolari e bipolari. La durata dell'impulso della scarica di flashover è stata di circa due ordini di grandezza inferiore a quella degli impulsi monopolari (0,6 μs vs. 60 μs, rispettivamente). Inoltre, la corrente di picco della scarica di flashover (3,4 A) era significativamente più alta rispetto agli impulsi monopolari positivi (60 mA) e negativi (30 mA). Nel caso di impulsi monopolari, i filamenti di plasma si propagano lungo la superficie dell'acqua. Al contrario, per la scarica flashover, viene stabilito un canale del plasma attraverso l'interfaccia gas-acqua tra il catodo e l'anodo. Quando i filamenti di plasma di polarità opposte convergono sulla superficie dell'acqua, creano un canale di plasma conduttivo a bassa impedenza, migliorando la mobilità delle particelle cariche. Questa riduzione dell'impedenza è associata alla durata dell'impulso più breve osservata nel regime di scarica flashover.

La Figura 8 presenta la simulazione LTspice³² della differenza di potenziale durante la carica del condensatore e la scarica rapida, corrispondente ai circuiti elettrici mostrati in Figura 4, Figura 5 e Figura 6. La simulazione illustra la carica del condensatore attraverso la conversione da CA a CC tramite un raddrizzatore a ponte ad alta tensione. Poiché la scarica di plasma non può essere simulata direttamente in LTspice, è stato implementato un interruttore controllato in tensione per emulare il guasto. Al momento dell'attivazione, si verifica una rapida caduta di tensione. Sebbene non sia stato possibile modellare la forma dettagliata dell'impulso di scarica a causa della sua dipendenza da fattori quali pressione, temperatura, umidità, distanza tra gli elettrodi e conducibilità dell'acqua, la simulazione dimostra chiaramente la funzionalità dei circuiti proposti e la loro capacità di generare segnali pulsati con varie configurazioni di polarità.

La Figura 9 traccia l'energia per impulso e il consumo di energia per i tre tipi di scarica. La potenza assorbita per la scarica monopolare positiva è stata misurata a 1,8 W, la scarica monopolare negativa a 1,6 W e la scarica di flashover a 1,2 W. Pertanto, a una data potenza del plasma, la durata del trattamento al plasma corrisponde direttamente all'energia totale immessa. Una descrizione dettagliata della metodologia di misurazione dell'energia è disponibile in⁸.

La Figura 10 illustra i cambiamenti nella chimica dell'acqua dopo 75 minuti di trattamento al plasma in atmosfera d'aria utilizzando i tre tipi di scarico. I parametri chiave analizzati includono il pH, il potenziale di ossido-riduzione (ORP), la conducibilità elettrica (EC) e le concentrazioni di ossigeno reattivo (perossido di idrogeno H₂O₂) e di specie azotate (nitrito NO₂^- e nitrato NO₃^-). Tra le tre scariche, la scarica flashover ha indotto i cambiamenti chimici più pronunciati e la più alta produzione di RONS. Nonostante richieda la potenza assorbita più bassa (1,2 W, Figura 9), la scarica flashover ha mostrato la massima efficienza di trattamento. Ciò può essere attribuito alla sua breve durata dell'impulso, che impedisce agli streamer di passare ad archi caldi con una significativa dissipazione ohmica, aumentando così la probabilità di ionizzazione e la generazione di specie reattive.

Inoltre, la scarica di flashover stabilisce un canale di plasma tra due elettrodi di carica opposta posizionati all'interfaccia plasma-acqua, che si estende per circa 5 cm di lunghezza. Questa configurazione aumenta significativamente l'area di interazione plasma-acqua rispetto agli impulsi monopolari, migliorando così la produzione di specie reattive e facilitando un trattamento più efficace della fase liquida.

Tutti i campioni di PFAS sono stati analizzati mediante cromatografia liquida-spettrometria di massa. Per l'analisi è stata utilizzata una colonna (1,8 μm, 50 × 2,1 mm). Per garantire la stabilità del campione, sono stati diluiti 1:1 con metanolo e 1 mL del campione diluito è stato trasferito in una fiala di plastica per cationi. La defluorurazione è stata valutata misurando la concentrazione di ioni fluoruro liberi nei campioni d'acqua utilizzando un elettrodo di fluoruro combinato.

La Figura 11 illustra la degradazione dell'acido perfluoroottanasolfonico (PFOS) nel tempo per concentrazioni iniziali di 14 μg· L⁻¹ ± 5% e 240 μg· L⁻¹ ± 5%. La scarica flashover ha dimostrato la più alta efficienza di degradazione del PFOS pur richiedendo il minor apporto di energia. Di conseguenza, gli esperimenti successivi sono stati condotti esclusivamente con la scarica flashover per ottimizzare le prestazioni del trattamento.

La Figura 12 mostra la degradazione di una matrice di PFAS, costituita da molecole di varie lunghezze di catena, insieme ai sottoprodotti di degradazione rilevati. Mentre i PFAS a catena lunga hanno mostrato efficienze di degradazione superiori al 92% dopo 75 minuti di trattamento, i PFAS a catena corta hanno mostrato tassi di degradazione significativamente più bassi. Inoltre, i composti PFAS a catena corta (acido perfluoroesanoico (PFHxA), acido perfluoropentanoico (PFPeA) e acido perfluorobutanoico (PFBA)) sono emersi come sottoprodotti di degradazione di molecole a catena più lunga, senza alcuna degradazione osservabile di queste specie più corte. Ciò può essere spiegato dalle distinte proprietà fisico-chimiche dei PFAS. I PFAS a catena lunga, che possiedono forti proprietà tensioattive, tendono ad accumularsi all'interfaccia gas-liquido o ad aderire alle superfici, facilitando l'interazione con le specie energetiche generate dal plasma. Al contrario, i PFAS a catena corta mostrano una maggiore idrofilia e tendono a rimanere dispersi nella soluzione sfusa, limitando la loro esposizione diretta al plasma³³. Come riportato in precedenza³¹, la via di degradazione primaria per i PFAS nei sistemi al plasma coinvolge le interazioni con specie reattive generate dal plasma come elettroni, ioni, radicali ossidrilici ed elettroni solvatati. A causa della loro breve vita, queste specie sono principalmente confinate all'interfaccia aria-acqua. Di conseguenza, i PFAS a catena lunga, che si accumulano preferenzialmente in superficie, subiscono una degradazione più efficiente, mentre i PFAS a catena corta, che rimangono disciolti nella soluzione sfusa, sono meno colpiti. Nello stesso studio, la degradazione dei PFAS è stata valutata sia con che senza spurgo dell'aria. La concentrazione di specie reattive era significativamente più alta nel sistema non purgato, il che ha leggermente migliorato la degradazione dei PFAS a catena corta. Tuttavia, ciò ha anche portato a una maggiore dissipazione di energia all'interno della zona del plasma, con conseguente riduzione dell'efficienza di degradazione per i PFAS a catena lunga.

La maggior parte delle molecole di PFAS funziona come tensioattivi anionici a causa dei loro gruppi funzionali terminali caricati negativamente (come ad esempio ^RCOO-, RSO₃^-)³³. Per migliorare l'efficienza di degradazione dei PFAS a catena corta, che presentano proprietà tensioattive più deboli, è stato aggiunto un tensioattivo cationico, la iamina 1622, a una velocità di flusso di 4 μM·^min-1. Questo tensioattivo interagisce con i gruppi di testa PFAS caricati negativamente, formando coppie ioniche che facilitano il trasporto all'interfaccia plasma-acqua, migliorando così significativamente l'efficienza di degradazione. Si propone che la via di degradazione primaria coinvolga le interazioni tra i complessi PFAS-iamina e gli elettroni e gli ioni generati dal plasma³¹.

La Figura 13 mostra la degradazione della stessa matrice PFAS della Figura 12, ma con l'aggiunta del tensioattivo. Un confronto tra le figure 12 e 13 dimostra chiaramente che il dosaggio del tensioattivo migliora sostanzialmente l'efficienza di degradazione sia per le molecole di PFAS a catena lunga che per quelle a catena corta. Dopo 10 minuti di trattamento, la degradazione dei PFAS a catena lunga ha superato il 90%, raggiungendo oltre il 97% dopo 75 minuti. Analogamente ai risultati osservati in assenza di tensioattivo, i PFAS a catena corta richiedono un tempo di degradazione più lungo, in parte a causa della loro formazione come sottoprodotti di degradazione di composti a catena più lunga. Tuttavia, l'introduzione di Hyamine 1622 migliora significativamente la degradazione dei PFAS a catena corta. In particolare, i risultati del trattamento con PFBA sono migliorati dal 19% di recupero al 53% di degradazione, mentre la degradazione del PFBS è aumentata dal 22% al 95% dopo 75 minuti di trattamento. Le concentrazioni di PFAS prima e dopo il trattamento, sia con che senza dosaggio di tensioattivo, sono presentate nella Tabella 1.

Inoltre, sono stati rilevati sottoprodotti di degradazione, tra cui PFHxA e PFPeA. Tuttavia, a differenza degli esperimenti precedenti, le loro concentrazioni diminuivano dopo 20 minuti per PFHxA e 30 minuti per PFPeA. Dopo 75 minuti di trattamento, le loro concentrazioni si sono avvicinate al limite di rilevamento, indicando un progressivo accorciamento della catena degli intermedi di degradazione dei PFAS. Inoltre, l'efficienza della defluorurazione è migliorata dal 48% all'82% (Figura 14), supportando ulteriormente le tendenze di degradazione osservate e suggerendo un alto grado di mineralizzazione dei PFAS.

Inoltre, i campioni di acque sotterranee contaminate da PFAS sono stati trattati con e senza aggiunta di tensioattivo per 75 minuti (Figura 15). Le concentrazioni iniziali di PFAS sono presentate nella Tabella 2. Questi campioni sono stati raccolti da falde acquifere poco profonde nei Paesi Bassi, tuttavia, a causa di accordi di riservatezza, le posizioni esatte non possono essere divulgate. Rispetto ai risultati mostrati nelle Figure 12 e 13, l'efficienza di degradazione complessiva è risultata inferiore in entrambi i casi, con e senza dosaggio di tensioattivo. In particolare, la degradazione dei PFAS a catena corta contenenti gruppi funzionali carbossilici, come PFPeA e PFBA, è rimasta limitata anche con il dosaggio di tensioattivo, raggiungendo rispettivamente solo il 40% e il 2% di rimozione. Questa ridotta efficienza è probabilmente dovuta alle elevate concentrazioni di ioni concorrenti presenti nelle acque sotterranee (Tabella 3), che possono ostacolare la formazione di complessi PFAS-Iammina e quindi limitarne la degradazione. Questi risultati suggeriscono che i campioni altamente contaminati possono trarre beneficio dal pretrattamento per ridurre le concentrazioni di ioni o possono richiedere una durata di trattamento prolungata. Sorprendentemente, in tutti i casi è stata osservata una sostanziale diminuzione del carbonio organico totale e inorganico (Tabella 3), indicando che il trattamento al plasma è in grado di degradare non solo i PFAS ma anche un'ampia gamma di altre sostanze in soluzione, evidenziando il suo potenziale come tecnologia versatile per il trattamento delle acque.

Figura 1: Configurazioni degli elettrodi per vari tipi di scarica al plasma. I cerchi rossi indicano gli elettrodi con polarità positiva, i cerchi blu indicano gli elettrodi con polarità negativa, i cerchi viola rappresentano gli elettrodi collegati alla corrente alternata ad alta tensione e i cerchi neri corrispondono agli elettrodi collegati a terra a causa del loro collegamento con l'acqua messa a terra nel reattore. (A) scarica positiva monopolare, (B) scarica negativa monopolare, (C) scarica flash bipolare, (D) scarica ad arco CA, (E) scarica ad arco CC e (F) scarica a incandescenza. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Foto dell'installazione del plasma a vortice iperbolico: 1. Pompe peristaltiche; 2. sonde di pH, potenziale di ossidoriduzione (ORP) e conducibilità elettrica (EC); 3. Trasmettitore; 4. Connettori BNC per la misurazione del segnale di tensione e corrente; 5. imbuto iperbolico; 6. Elettrodi in acciaio inossidabile; 7. Sonda ad alta tensione; 8. Trasformatore di corrente; 9. Circuito elettrico su misura; 10. Trasformatore al neon; 11. Coperchio dell'imbuto con elettrodi installati, ventilazione e collegamenti della linea del gas; 12. Rilevatore di gas; 13. Ingressi e uscite dell'acqua messa a terra nell'armadio; 14. Serbatoio dell'acqua. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Schema elettrico dell'alimentatore ad alta tensione utilizzato per gli esperimenti. (A) Scarica al plasma ad arco CC, (B) Scarica al plasma ad arco CA. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Schema elettrico dell'alimentatore ad alta tensione utilizzato per gli esperimenti con flashover bipolare e scariche a incandescenza. (A) Circuito elettrico, (B) fotografia della scarica di plasma bipolare in funzione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Schema elettrico dell'alimentatore ad alta tensione utilizzato per gli esperimenti con scarica positiva monopolare. (A) Circuito elettrico, (B) fotografia della scarica positiva monopolare al plasma in funzione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 6: Schema elettrico dell'alimentatore ad alta tensione utilizzato per esperimenti con scarica negativa monopolare. (A) Circuito elettrico, (B) fotografia della scarica negativa monopolare al plasma in funzione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 7: Caratteristiche dell'impulso di corrente e tensione. (A,B) Per scariche monopolari positive e negative, (C,D) per scariche flashover bipolari. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 8: Simulazione della differenza di potenziale durante la carica del condensatore e la scarica rapida in LTspice. (A) Per la scarica di flashover e (B) per le scariche monopolari positive e negative. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 9: Caratteristiche energetiche per tre diversi tipi di scariche bipolari e monopolari: flashover bipolare, monopolare positivo e monopolare negativo. (A) Energia per impulso, (B) Potenza del plasma. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 10: Variazione delle proprietà chimiche dell'acqua, pH, EC, ORP, produzione di ossigeno reattivo (H₂O₂) e specie di azoto (NO₂⁻ e NO₃⁻), dopo 75 minuti di trattamento per tre diversi tipi di scariche bipolari e monopolari: flashover bipolare, monopolare positivo e monopolare negativo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 11: Degradazione del PFOS nel tempo a diverse concentrazioni. I risultati confrontano tre modalità di scarica: flashover bipolare, scariche monopolari positive e monopolari negative. (A) 14 μg· L⁻¹ ± 5%, (B) 240 μg· L⁻¹ ± 5%. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 12: Conversione della matrice PFAS nel tempo negli effluenti artificiali. Valori negativi indicano il recupero da PFAS. (A) conversione della matrice PFAS, (B) sottoprodotti di degradazione identificati. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 13: Conversione della matrice PFAS nel tempo in effluenti artificiali in dosaggio costante di Hyamine 1622. (A) Conversione della matrice PFAS, (B) sottoprodotti di degradazione identificati. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 14: Defluorurazione della matrice di PFAS in effluenti artificiali nel tempo sotto scarico di plasma atmosferico con e senza dosaggio costante di tensioattivo Hyamine 1622. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 15: Conversione di PFAS in acque sotterranee contaminate dopo 75 minuti di trattamento con un apporto energetico di 1,2 kWh·^m-3 con e senza dosaggio di Hyamine 1622. Un valore negativo indica il recupero da PFAS. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Nome	Formula	La concentrazione iniziale (μg· L-1)	Concentrazione finale senza dosaggio di tensioattivo (μg· L-1)	Concentrazione finale con dosaggio di tensioattivo (μg· L-1)
PFDA	C10HF19O2	6.2	0.12	0.12
PFNA	C9HF17O2	11.8	0.41	0.47
PFOS	C8HF17Ø3S	8.7	0.65	0.22
PFOA	C8HF15O2	16.3	1.20	0.52
PFHpA	C7HF13O2	13.9	3.94	0.17
PFBS	C4HF9O3S	19.1	16.37	0.90
in PFBA	C4HF7O2	10.3	12.69	4.81

Tabella 1: Concentrazioni di composti PFAS negli effluenti artificiali prima e dopo il trattamento, con e senza dosaggio di Hyamine 1622.

Nome	Formula	Concentrazione iniziale / μg· L-1	Concentrazione finale senza dosaggio di tensioattivo (μg· L-1)	Concentrazione finale con dosaggio di tensioattivo (μg· L-1)
PFOS	C8HF17Ø3S	5.0	4.3	<0,03
PFOA	C8HF15O2	2.4	0.8	<0,02
PFHpA	C7HF13O2	0.9	0.4	<0,05
PFHxS	C6HF13O3S	0.6	0.2	<0,05
PFHxA	C6HF11O2	5.5	3.6	0.3
PFPeA	C5HF9O2	2.3	2.2	1.4
PFBS	C4HF9O3S	23.8	17.9	1
in PFBA	C4HF7O2	2.7	3	2.6

Tabella 2: Concentrazioni di composti PFAS nelle acque sotterranee prima e dopo il trattamento, con e senza dosaggio di Hyamine 1622.

Sostanza	Senza tensioattivi		Con tensioattivo
	0 minuti	75 minuti	0 minuti	75 minuti
Carbonio inorganico	562	475	641	480
Carbonio organico totale	252	226	257	221
Solfato	396	426	420	442
Cloruro	2000	2160	2000	2160
Sodio	1692	1756	1660	1788
Potassio	552	578	532	588
Magnesio	133	122	128	117

Tabella 3: Variazioni del contenuto d'acqua di alcune sostanze in mg· ^L-1 nelle acque sotterranee prima e dopo il trattamento con e senza dosaggio di tensioattivo.

Discussion

Prima di iniziare gli esperimenti, tutti i collegamenti elettrici devono essere accuratamente ispezionati. Prima di interagire con i componenti ad alta tensione, è necessario utilizzare uno stick di messa a terra per scaricare l'eventuale carica residua nel circuito. Queste misure di sicurezza complete devono essere implementate per mitigare il rischio di scosse elettriche accidentali, anche in caso di svista procedurale (interruttori delle porte, resistenza di spurgo collegata ai condensatori, ecc.), perché i condensatori ad alta tensione possono ricaricarsi a causa dell'effetto memoria, dell'elettricità statica atmosferica o delle radiazioni cosmiche. L'ordine di grandezza dell'energia immagazzinata per questi esperimenti è tipicamente ^{10-1-10 1} J, essendo pericolosa o persino letale. Pertanto, i passaggi 1.1 e 2.1.1 sono fondamentali per garantire un funzionamento sicuro del sistema. Prima di alimentare il sistema, è necessario verificare la presenza di perdite in fase gassosa e liquida del reattore. I gas generati dal plasma contengono specie reattive che possono rappresentare un rischio di inalazione, rendendo particolarmente importanti i passaggi 1.4 e 2.1.2. Tutti gli ingressi e le uscite della camera operativa devono essere collegati a terra. L'involucro del reattore deve essere costruito in metallo e adeguatamente messo a terra per garantire un funzionamento sicuro. Inoltre, è essenziale verificare l'assenza di perdite d'acqua, poiché i composti PFAS sono classificati come sostanze CMR e non devono contaminare l'ambiente di laboratorio. Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione al passaggio 1.3 prima di iniziare l'esperimento.

In questo studio, le prestazioni più elevate sono state raggiunte con le scariche flashover. Questa modalità di scarica ha comportato una maggiore produzione di RONS (Figura 10) e una maggiore degradazione dei PFOS (Figura 11), richiedendo al contempo meno energia rispetto agli altri tipi di scarica testati (Figura 9). Sebbene le scariche flashover abbiano dimostrato prestazioni superiori, la loro implementazione presenta sfide a causa della necessità di due canali di carica opposta collegati allo stesso condensatore. L'aumento di questo approccio richiede un alimentatore più potente. Nella nostra configurazione attuale, un trasformatore converte la tensione di rete CA (fino a 220 V) in corrente alternata ad alta tensione (fino a 10 kV), che viene quindi raddrizzata in CC utilizzando diodi. Mentre il segnale CC risultante si avvicina molto a una forma d'onda CC ideale, le fluttuazioni minori rimangono³⁴. Il nostro design dei circuiti offre flessibilità operativa in più regimi. Tuttavia, le applicazioni su larga scala richiederanno alimentatori CC ad alta tensione, che in genere funzionano con una singola polarità e una singola uscita ad alta tensione, limitando la capacità di lavorare con più polarità contemporaneamente.

Le scariche ad arco in corrente alternata e continua non sono state testate per la degradazione dei microinquinanti a causa del loro consumo energetico significativamente più elevato, che renderebbe la loro applicazione industriale economicamente irrealizzabile, in particolare nel caso del plasma in corrente continua. In uno studio precedente⁸ è stato dimostrato che l'aumento dell'area interfacciale plasma-liquido migliora la generazione di RONS per lo stesso input di energia, migliorando così l'efficienza di degradazione dei microinquinanti. Nei nostri circuiti elettrici (Figura 3A, Figura 4, Figura 5 e Figura 6), i diodi convertono l'alimentazione CA in CC per caricare i condensatori, la loro energia immagazzinata viene quindi distribuita sulle geometrie degli elettrodi per generare più scariche di plasma a potenza pulsata.

Alla pressione atmosferica e in condizioni standard, una scarica a bagliore stabile può essere sostenuta solo utilizzando gas nobili con elevate energie di ionizzazione, come l'elio (energia di prima ionizzazione 24,6 eV) o il neon (energia di prima ionizzazione 21,6 eV)³⁵. L'argon, con un'energia di prima ionizzazione di 15,8 eV³⁵, non supporta una scarica stabile del bagliore in queste condizioni. Tuttavia, la scarica luminosa può ancora essere generata nell'aria attraverso l'applicazione di un campo magnetico esterno per la stabilizzazione del plasma³⁶. L'alto costo dell'utilizzo di gas nobili ha reso la scarica a bagliore inadatta alla degradazione dei microinquinanti in questo studio.

Come discusso nell'introduzione, i metodi di trattamento convenzionali come l'adsorbimento, la filtrazione a membrana e i processi di ossidazione avanzati incontrano limitazioni significative nell'affrontare efficacemente la contaminazione da PFAS. Le scariche plasmatiche rappresentano un'alternativa promettente per la degradazione dei PFAS, con un consumo energetico riportato che varia da diversi kWh·^m-3 a oltre 1000 kWh·^m-3, a seconda di fattori quali la concentrazione di microinquinanti, la composizione del campione e i parametri del plasma 29,37,38,39,40,41. Tuttavia, i PFAS a catena corta rimangono particolarmente resistenti alla degradazione e i sottoprodotti a catena più corta, come i PFBA, sono stati identificati come intermedi nella degradazione dei PFAS a catena lunga.

La novità del nostro lavoro risiede nella combinazione di un reattore al plasma a vortice iperbolico con il dosaggio del tensioattivo cationico Hyamine 1622, migliorando significativamente i tassi di degradazione, anche per i PFAS a catena corta (Figura 13). Questo design del reattore aumenta l'area interfacciale plasma-liquido e facilita una migliore miscelazione attraverso il vortice d'acqua. In 75 minuti di trattamento con un apporto energetico moderato di 1,2 kWh·^m-3, il nostro sistema raggiunge una degradazione del 95-100% della maggior parte dei PFAS (ad eccezione del PFBA, che mostra ancora una rimozione del 53%). Questi risultati superano molti studi sul solo plasma e dimostrano che il nostro approccio può ottenere una mineralizzazione profonda dei PFAS con un input energetico relativamente basso. Tuttavia, questo studio è stato condotto su scala di laboratorio. Per migliorarne l'applicazione pratica, è necessario aumentare il dimensionamento, comprese le modifiche alla geometria del reattore, in particolare l'espansione della sezione cilindrica superiore, per aumentare il volume dell'acqua trattata e ospitare elettrodi aggiuntivi. Queste modifiche migliorerebbero l'interazione plasma-acqua e migliorerebbero l'efficienza del trattamento. Sebbene il design elettrico del reattore consenta una scalabilità semplice, l'aumento della potenza operativa richiede alimentatori più robusti e misure di sicurezza migliorate per garantire prestazioni stabili ed efficienti su larga scala. L'espansione del sistema richiederà un aumento delle dimensioni dell'alimentatore e del banco di condensatori, il che introduce notevoli problemi di sicurezza. Tutti i componenti elettrici devono essere accuratamente disposti e posizionati in prossimità del reattore, pur rimanendo inaccessibili durante il funzionamento. Per garantire una scarica sicura, ogni condensatore deve essere messo a terra individualmente dopo l'uso, richiedendo interruttori di messa a terra dedicati, poiché non possono essere interconnessi e devono essere isolati l'uno dall'altro con diodi per la separazione della corrente continua. Inoltre, livelli di potenza più elevati genereranno campi elettromagnetici più forti che potrebbero interferire con la strumentazione vicina. Pertanto, sia il reattore che le apparecchiature circostanti devono essere adeguatamente schermati, preferibilmente all'interno di una gabbia di Faraday. Il controllo preciso del vortice d'acqua è essenziale, poiché le prestazioni di scarica del plasma sono altamente sensibili alle condizioni di flusso e alla geometria dell'imbuto. Ciò richiede un sistema di controllo idraulico ben programmato. Inoltre, il reattore deve essere adeguatamente isolato, collegato a un sistema di ventilazione e dotato di un ingresso gas per lo spurgo. Se si prevedono alte concentrazioni di sottoprodotti fluorurati volatili, come l'acido fluoridrico, è necessario attuare ulteriori fasi di trattamento dei gas. Questi possono includere sistemi di lavaggio a secco o a umido^42,43 o l'applicazione di assorbenti a base di calcio⁴⁴.

Il consumo energetico del reattore su scala pilota potrebbe potenzialmente essere ridotto attraverso l'aggiunta di tensioattivi, che concentrano i PFAS all'interfaccia aria-acqua. Diminuendo il rapporto superficie/volume, i composti PFAS diventano più localizzati all'interfaccia, consentendo al plasma di interagire con una maggiore concentrazione di composti target per unità di area, aumentando così l'efficienza di degradazione per scarica. Tuttavia, l'aumento del volume d'acqua complessivo può prolungare la durata del trattamento richiesto, compensando potenzialmente il risparmio energetico. L'utilizzo di un alimentatore CC ad alta tensione e ad alta potenza per la carica dei condensatori consente un controllo preciso dell'energia in ingresso, consentendo una valutazione sistematica di diversi regimi energetici per l'ottimizzazione.

La ricerca futura si concentrerà sull'espansione della tecnologia basata sui principi operativi descritti per raggiungere una capacità di trattamento di 1 m 3.h-1 per applicazioni su scala pilota. Inoltre, è essenziale un'indagine dettagliata sui prodotti di degradazione, con particolare interesse per la formazione e la scomposizione dei PFAS a catena più corta, dell'acido trifluoroacetico e di altri potenziali prodotti di trasformazione. Ulteriori studi mireranno anche a identificare un tensioattivo cationico efficace, biodegradabile ed economico in grado di migliorare la degradazione dei PFAS attraverso una migliore formazione di complessi tensioattivo-PFAS.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Resistori di spurgo	Orsacchiotto	RCR42G206JS	20 MESI
Connettori BNC	AliExpress	N/A	ADATTATORE BNC
Condensatore	AnXon	AXCT8GD202K40DB	40 kV 2000 pF
Tensioattivo cationico	Sigma-Aldrich	51126-1L-F	Soluzione di Hyamine 1622
Colonna	Agilent	Zorbax Eclipse Plus C18 RRHD	1.8 μ m, 50 & volte; 2,1 millimetri
Trasformatore di corrente	Magnelab	CT-F0.25-S
Registratore di dati	Endress+Hauser	CM442	Liquilina
Interruttori per porte	QLAVORO	ME-8104	10A 250VAC
Pompa dosatrice	KNF	1.10 TT.18RC2	FEM
Dott. sensore ger	Dott. Ger	X-am 5000	O2, O3, NO2
Sensore EC	Endress e Hauser	CLS15E	Memosens
Elettrodi	AliExpress	N/A	Asta di accensione in ceramica
Elettrodo di fluoruro	Mettler Toledo	perfezione
Coperchio dell'imbuto	Su misura	N/A	Materiale in PVC
Bastone di messa a terra	Su misura	N/A
Gas elio	Westfalen	ONU 1046	99.999 Vol. % Lui
Diodo ad alta tensione	Ebay	FHVP5446	1p 5A 40kV
Sonda ad alta tensione	Stella Polare Alta Tensione	PVM-5
Imbuto iperbolico	Su misura	N/A	Materiale di vetro
LC/MS	Tecnologie Agilent	6420 Triplo Quad LC/MS	Santa Clara, CA, Stati Uniti
Trasformatore di Noen	F/ART	SBD63HT2X	10000V 18mA
Sensore ORP	Endress e Hauser	CPS12D	Memosint
Pompa peristaltica	Masterflex L/S	13-200-007	MFLX7771236
in PFBA	Sigma-Aldrich	375-22-4	PFAS per esperimenti
PFBS	Sigma-Aldrich	375-73-5	PFAS per esperimenti
PFDA	Sigma-Aldrich	335-76-2	PFAS per esperimenti
PFHpA	Sigma-Aldrich	375-85-9	PFAS per esperimenti
PFNA	Sigma-Aldrich	375-95-1	PFAS per esperimenti
PFOA	Sigma-Aldrich	335-67-1	PFAS per esperimenti
PFOS	Sigma-Aldrich	1763-23-1	PFAS per esperimenti
Sensore di pH	Endress e Hauser	CPS11D	Memosens Orbisint
Pannello di controllo con interblocco di sicurezza	Su misura	N/A
Spinterometro	Su misura	N/A
Variac	Weltechniek	TDGC2-1K	4a
Serbatoio d'acqua	Su misura	N/A	Materiale di vetro