Floating reactive barriers to mitigate secondary organic aerosol formation from oil sands tailings ponds
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Notice bibliographique
Résumé
Oil sands operations to recover bitumen in Alberta, Canada generate large volumes of contaminated water which are stored in tailings ponds. These ponds emit large quantities of intermediate / semi- volatile organic compounds (IVOC/SVOCs) which upon emission can react or partition to form secondary organic aerosols (SOAs), a significant issue concerning human and environmental health. These ponds are one of the largest sources of SOAs in North America, and the responsible VOCs (polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), alkanes, single ring aromatics) are difficult to treat. Passive technologies that can reduce aqueous emissions and degrade volatiles in-situ are desired. A promising technology is buoyant photocatalysts (BPCs), which float on the surface of water bodies and absorb sunlight to oxidize contaminants. In this work, a glass microsphere TiO2-coated BPC is studied, which forms a semi-porous floating reactive barrier on the surface of water, intercepting VOC emissions and photocatalytically oxidizing them in water before they can be released to air. Based on a group of F2 – F3 hydrocarbons, 16 PAHs (C10 – C22) and 8 alkanes (C11-C18), this BPC technology reduced 89% of these SOA precursor emissions while degrading 84% of the compounds in the system under 2 days of simulated sunlight. In a synthetic tailings pond environment, BPCs were demonstrated to block and treat VOCs of particular concern well (phenanthrene, pyrene, chrysene), while further preventing emissions from free phase hydrocarbons. In context of tailings pond SOA precursor emissions, application of this floating reactive barrier technology to all ponds could reduce the environmental impact of oil sands operations by preventing release of between 2400 to 11000 tonnes of SOAs per year. The proven ability to intercept and treat VOCs in water extends the potential of this technology past the oil sands industry, providing one of the first options for passive fugitive emission management for various industrial water bodies. Synopsis Buoyant photocatalysts permanently prevent aqueous gas emissions and subsequent secondary organic aerosol formation by preventing release while oxidizing aqueous volatiles.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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