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導語
CERAFILTEC首席發展官Julius Gloeckner解釋了為什么歐洲實施對PVDF膜禁令后將有助于膜市場走向更可持續的、無PFAS的陶瓷膜。
歐洲即將對PVDF進行監管
隨著歐洲即將對PVDF（聚偏二氟乙烯）膜生產進行監管，水處理行業發現自己正處于一個關鍵的十字路口。PVDF膜是有毒的PFAS（全氟和多氟烷基物質，被稱為“永久化學品”）關鍵構成材料。歐洲化學品管理局（ECHA）正在積極評估對全氟化合物的禁令，并預計將在2025年宣布有關對PVDF膜限制的細節。如果實施，這一決定可能是加速陶瓷膜使用的催化劑，推動行業走向可持續的的未來。
2024年10月29日，國家環保平臺（GWI）發表了一篇題為“歐洲PFAS禁令計劃威脅著全球膜市場”文章，強調這樣的禁令可能對膜市場造成沖擊。然而，它也強調了膜工業可過渡到更可持續的替代品之機會，如，陶瓷膜。與基于PVDF的有機膜相比，陶瓷膜被認為更安全和環保。
與PFAS相關的健康風險
當我們看到全球研究都在報道PFAS污染對人類健康的影響之時，這種轉變的緊迫性就變得更加明顯了。我們有義務采取行動，不僅是為了我們自己，也是為了我們的子孫后代。現在就需要轉變，因為我們體內的生物積累還在繼續，每拖延一天就意味著這些有害化學物質在我們的生態系統中會進一步積累。
德國聯邦環保局最新調查結果顯示，兒童和青少年血液中的PFAS水平高得驚人。在所測試人群中，高達1/4血液中PFAS濃度非常之高，以至于“不能再有足夠的把握排除其對健康的影響”。這只是眾多概述研究中的一項，揭示了PFAS令人擔憂的健康風險，凸顯了這些化學物質與人類代價之間的真實聯系。
膜行業在使用陶瓷膜方面進展緩慢
PVDF膜因為它們的碳氟鍵，導致了環境中的PFAS負擔，這對人體健康非常有害。而且，它們還加劇了塑料污染，這對環境和最終人類健康都有著負面影響。
相反，陶瓷膜則提供了一種更優的解決方案：無與倫比的耐用性、可持續性和性能。但是，陶瓷膜的普及速度一直很慢。為什么？一個規避風險的膜行業和不一致的激勵機制讓傳統的聚合物膜之地位得以根深蒂固。然而，死守我們熟悉的老技術卻讓我們錯失了只有廣泛采用新技術才能帶來的變革性好處。
那么，我們為什么猶豫不決？是什么讓膜行業不愿意接受一個承諾能為水處理、環境和后代帶來更好結果的技術呢？
反對PVDF之理由：利害攸關？
PVDF膜和PFAS，它們之間密切相關，這些化學品無處不在、持久且有毒。據說，PFAS需要1000多年才能被降解，它們會在環境中持續存在若干個世紀，并慢慢在生態系統和食物鏈中積累。這對我們的健康構成了巨大威脅。
PFAS暴露與多種健康問題有關，包括癌癥、免疫系統抑制和兒童發育延遲。2023年，歐洲化學品管理局（ECHA）發布了一份報告，強調了嚴重的健康影響和迫切需要采取監管行動。想象一下，這些有毒物質在我們體內積累，最終還會影響我們的后代。雖然其長期影響的全貌還是未知的，但我們已經觀察到了癥狀，比如，免疫功能障礙和激素紊亂！這就足以要求立刻做出改變。
“聚合物膜年使用量產生的塑料廢物相當于32億個水瓶。”
我們的塑料廢物問題也同樣嚴重。聚合物膜的年使用量產生的塑料廢物相當于32億個水瓶，足以堆到月球再回來。僅在2022年，全球塑料年產量就超過了3.9億t/a，聚合物膜廢物就是一個重要因素。
這些塑料廢物不會就這么消失，它們通過生態系統擴散，最終又回到我們身上。根據Ellen MacArthur基金會研究估計，預計到2050年，海洋中的塑料可能比魚還多（按重量計算）。健康和環境后果是驚人的，我們每拖延一年改變，問題就會更加嚴重。
陶瓷膜：無害、環保、低廉
陶瓷膜的好處是顯而易見的。它們更無害、更環保、更低廉。陶瓷膜已經顯示出它們明顯的優勢：
1. 擁有成本：陶瓷膜為最終用戶提供了優越的總擁有成本。它們的耐用性和更長的使用壽命意味著維護成本更低，需要更換的次數也更少。
2. 可靠性：隨著水源條件不斷惡化，陶瓷膜提供了更可靠的操作，能夠承受今天環境中日益普遍的挑戰。
3. 可持續性：陶瓷膜服務壽命更長，還能被重復使用和回收，所以它們不會加劇塑料問題，是一個可持續的解決方案，旨在隨著我們的環境需求而發展。
問題所在：激勵機制不一致和行業惰性
那么，是什么阻礙了我們？水行業出了名的不愿意接受變化，它被一系列不一致的激勵、惰性，和碎片化的采納機制所困擾：
1. 激勵不一致的“守門人”：顧問通常是技術采納的“守門人”，他們被激勵去堅持他們已知的東西。他們更關注避免風險，而不是接受新的、可能更優越的技術。他們不會因為選擇創新而得到獎勵；如果出了問題，他們只會吃虧。為什么要冒一個沒有回報的風險呢？
2. 缺乏標準化：沒有跨境和應用程序的標準化審批流程。一個地區對陶瓷膜認可并不容易轉化為其他地方所接受。這就像反復證明一輛功能完好的汽車在所有道路上都能同樣良好地工作一樣令人沮喪。
3. 信息缺口：信息共享平臺有限，這使得新技術知識和經驗難以交流。
4. 保守的行業文化：自然而然地行業參與者都很保守，習慣了熟悉的做法。短期經濟往往優先，導致錯失了刺激長期創新的機會。
BlueTech Research創始人兼CEO Paul O'Callaghan在他的2020年博士論文《水創新的動態》中討論了新水務技術獲得動力有多困難，尤其是當“守門人”專注于最小化風險時。問題不在于顧問或決策者是惡意的，他們只是在一個不鼓勵偏離現狀的系統中導航。
法規的作用：改變的關鍵手段
在這個錯綜復雜的局面中，法規必須在協調變革方面發揮至關重要的作用。特別是在水處理這個領域，我們需要那些能夠激勵創新而不是阻礙創新的法規機制。即將到來的PVDF禁令可能就是我們克服這些逆風所需的催化劑。
歷史告訴我們，法規可以推動有影響力的轉變。就拿LED燈泡來說，最初LED燈泡比白熾燈泡貴，但是效率更高，壽命更長。美國能源政策法案（2005年）和能源之星的回扣鼓勵了早期采用，而歐盟的生態設計指令（2009年）逐步淘汰了低效燈泡，讓LED成為了首選。到了2012年，LED已經達到了主流地位，可以節省高達80%的能源，并且在使用壽命內減少高達90%的照明成本。法規在加速這一轉變中至關重要，讓環境和經濟效益能夠更早地實現。
“陶瓷膜已經在許多飲用水和污水處理設施中成功實施。”
另一個例子是廣播領域從模擬到數字的轉換，這個轉換從2006年開始，到2012年完成。法規命令加速了這一轉變，要求廣播商采用數字技術，使圖像更清晰，聲音更好，頻道更多，極大地提升了觀眾體驗感。通過為無線寬帶騰出頻譜，法規最大限度地利用了資源，并允許高清、多路復用內容，實現比隨機采用更快的訪問和提高質量。
與LED照明和數字廣播類似，陶瓷膜代表了一種面臨行業動態和市場慣性挑戰的優越技術。作為PVDF和其它聚合物膜的可行替代品，陶瓷膜已經在許多飲用水和污水處理設施中成功實施。就像LED和數字廣播的轉變一樣，法規可以幫助加速采用陶瓷膜帶來了重大好處。有了戰略性的法規支持，這種轉變可以更快、更有效地發生，使行業能夠更早地實現實質性的經濟和環境效益，影響也更廣泛。
加速轉變：在有序切換中帶動利益相關者
這樣的轉變會是什么樣子的呢？雖然我們需要加快步伐，但也不能指望一夜之間就能完成。如果急急忙忙地改變，可能會導致執行不良和參考不好的風險。產能提升并不是問題所在，真正的挑戰是確保關鍵的利益相關者——顧問、集成商、開發商和最終用戶，都能有效地跟上步伐，同時避免那些沒經驗的公司搞砸的可能性。
陶瓷膜可以在所有應用中替代聚合物膜，沒有聚合物膜能處理而陶瓷膜處理不了的應用。直接替換和升級現有聚合物膜系統不僅是可能的，而且在很多案例中已經實現，這有助于更平滑地過渡到更先進的解決方案。在未來5到10年內，如果能夠加速并有序地進行全面轉變，將允許利益相關者獲得實踐經驗，確保陶瓷膜技術成功采用。
有經驗的陶瓷膜供應商可以與行業領導者合作培養標準，確保陶瓷技術成功整合。隨著新競爭者出現，行業將不斷發展，最優秀的供應商會脫穎而出，確保每個人都能從中獲益。
創新的連鎖反應
技術轉型是解鎖下一代解決方案全部好處的關鍵。想想從打字機到個人電腦的轉變。打字機雖然能完成任務，但從根本上受限很多。個人電腦最初提供的好處是逐步增加的，但要達到臨界質量和普遍采用，進一步的創新才能使其蓬勃發展，推動個人電腦的發展超出最初的預期。個人電腦的普及不僅僅取代了打字機，還重新定義了生產力，改變了我們的溝通、工作和生活方式。1981年，IBM推出了第一款面向大眾市場的個人電腦；到了90年代末，個人電腦已經成為家庭必備。今天，我們根本無法想象沒有它們的世界。
“陶瓷技術將重塑水行業。”
想象一下，一旦陶瓷膜得到普遍采用，將會發生什么。隨著競爭的成熟、研發預算的增加和流程創新的進一步發展，陶瓷技術將重塑水行業。與今天的聚合物膜相比，我們將從陶瓷膜中獲得的好處將是無與倫比的。加速這一轉型符合我們所有人的利益。
水是我們未來最關鍵的領域之一，每個利益相關者，從監管者和投資者到最終用戶、顧問、集成商和技術提供商，都有一個獨特的機會來推動有意義的變革。通過做出大膽的決定，重新思考我們如何激勵創新，并采取有意義的行動，我們可以加速進程，這不僅是必要的，而且也是極其有益的，對人、地球和利潤至關重要。現在是創造一個變革性轉變的時候了，后代會感謝我們。