Wetenschappers vinden een nieuwe manier om schadelijke PFAS-stoffen af te breken

Wetenschappers hebben een nieuwe manier uitgevonden om giftige stoffen (perfluoralkylstoffen, ook wel bekend onder de naam PFAS) te vernietigen. Deze ‘forever chemicals’ worden in waterwegen over de hele wereld teruggevonden, en kunnen volgens recent onderzoek schadelijk en gevaarlijk zijn voor menselijke gezondheid en biodiversiteit. Met de techniek kan 95 procent van de schadelijke chemicaliën in slechts 45 minuten worden afgebroken. 

PFAS-verbindingen zijn een complexe groep chemicaliën die voor het eerst commercieel werden geproduceerd in de jaren veertig en al snel overal aanwezig waren in producten als cosmetica, kookgerei, textielen – en nog veel meer.

In de afgelopen decennia zijn wetenschappers erachter gekomen dat het ontzettend lang duurt voordat PFAS in water worden afgebroken, waardoor er wereldwijde vervuiling van grondwater, regenwater, drinkwater en andere systemen heeft plaatsgevonden. Blootstelling aan PFAS wordt in verband gebracht met ecologische schade en een scala aan menselijke gezondheidsproblemen, waaronder bepaalde vormen van kanker, waardoor onderzoekers in allerlei velden ertoe zijn aangezet om nieuwe manieren te vinden om deze giftige chemicaliën uit watersystemen te verwijderen. 

Wetenschappers aan de de Universiteit van Californië, Riverside (UCR) hebben een “veelbelovend platform om met PFAS-vervuilde drinkwaterbronnen te behandelen” gepresenteerd, dat waterstof en uv-licht gebruikt om sommige van deze chemicaliën uit te wissen, aldus een recentelijk gepubliceerd onderzoek in het Journal of Hazardous Materials Letters. 

“We proberen het te optimaliseren door deze technologie ruim toepasbaar te maken voor een grote reeks met PFAS-vervuilde bronwateren,” zei auteur van het onderzoek Haizhou Liu, een hoofddocent chemische- en milieutechniek aan de UCR, in een statement. “De technologie heeft veelbelovende resultaten geleverd wat betreft de vernietiging van zowel drinkwater als verschillende soorten industrieel afvalwater.” 

Met het basisconcept worden PFAS verwijderd door waterstof aan een vervuilde bron toe te voegen, waardoor het water elektronen en andere deeltjes vrijlaat die de sterke moleculaire bindingen in PFAS kunnen verzwakken. De pulsen van uv-licht geven een boost aan deze reacties, waardoor het proces waarin de giftige chemicaliën in onschadelijke componenten uiteenvallen wordt versneld. 

Momenteel hebben Liu en zijn collega’s de methode alleen op twee soorten PFA toegepast – bekend als perfluoroctaanzuur (PFOA) en perfluoroctaansulfonaat (PFOS) – in kleine hoeveelheden kraanwater, ongeveer een halve liter. De resultaten waren echter veelbelovend: door het effect van de waterstof “steeg de degradatie van PFOA van 10 procent naar 95 procent,” aldus het onderzoek, “met 95 procent degradatie behaald in een behandeling van 45 minuten” op kamertemperatuur. 

Hoewel deze techniek één van vele opkomende initiatieven is om PFAS-vervuiling aan te pakken – een recent project gebruikte oplosmiddelen om een bepaald type van PFAS genaamd PFCA’s te degraderen – heeft het een relatief lage energievoetafdruk en produceert het geen schadelijke bijproducten. 

“Het voordeel van deze techniek is dat het erg duurzaam is,” zei Liu. Hij liet weten dat de waterstof die tijdens het proces aan bevuilde bronnen wordt toegevoegd aan het eind van de reactie wordt omgezet in onschadelijk water. 

Op dit moment bevindt het systeem nog in een vroege onderzoeksfase, maar het team hoopt het uiteindelijk te kunnen ontwikkelen tot een commercieel rendabele machine die PFAS-verbindingen uit grote watertanks en andere bronnen kan verwijderen.

“De op waterstof gebaseerde polarisatietechniek kan makkelijk worden toegepast op andere water-ionisatiesystemen om de reductieve vernietiging van PFAS en andere vervuilende stoffen te verbeteren,” concludeerden de onderzoekers in het onderzoek. 

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Motherboard.

Volg VICE België en VICE Nederland ook op Instagram.