Materiaal voor het schoonmaken van aquaria biedt eenvoudige oplossing voor afbraak van blijvende chemicaliën

Onderzoeker van de Universiteit van Missouri vindt nieuwe methode om ‘eeuwige chemicaliën’ uit drinkwater te verwijderen

Een onderzoeker van de Universiteit van Missouri heeft een nieuwe methode ontdekt om zogenaamde “eeuwige chemicaliën” uit ons drinkwater te verwijderen.

Per- en polyfluoroalkyls (PFAS) zijn industriële chemicaliën die worden gebruikt voor de productie van duizenden producten, waaronder cosmetica, tapijten, anti-aanbak kookgerei, vlekbestendige stoffen, blusschuimen, voedselverpakkingen en waterdichte kleding. Ze zijn overal: in het milieu, ons voedsel en zelfs in ons lichaam. Peer-reviewed studies hebben aangetoond dat blootstelling aan PFAS kan leiden tot verminderde vruchtbaarheid, ontwikkelingsachterstanden bij kinderen en een verhoogd risico op bepaalde kankers. Bovendien hebben ze honderden of zelfs duizenden jaren nodig om af te breken.

Gedurende ongeveer de afgelopen 10 jaar hebben onderzoekers gezocht naar manieren om PFAS uit het milieu te verwijderen of ze in ieder geval af te breken tot onschadelijke, anorganische verbindingen. Nu hebben Feng “Frank” Xiao, een associate professor aan het College of Engineering van Mizzou, en zijn team een eenvoudige oplossing gevonden met gebruik van gangbare gereedschappen en materialen.

“Je hebt geen organische oplosmiddelen of echt hoge temperaturen nodig,” zei Xiao, een expert in het afbreken van PFAS. “Verhit de PFAS gewoon met granulaat actieve koolstof, of GAC.”

GAC bestaat uit korrels van steenkool, hout of andere koolstofrijke materialen die zijn verhit. Het wordt al veel gebruikt om een breed scala aan schadelijke chemicaliën uit vervuild water of lucht te filteren. Consumenten gebruiken het om huishoudelijke aquaria schoon te maken of drinkwater te filteren, en het kan online worden gekocht voor slechts een paar dollar per pond.

In een recent gepubliceerde paper in het tijdschrift Environmental Science and Technology beschrijven Xiao en zijn team hoe ze PFAS verwarmden met gangbare GAC bij 572 graden Fahrenheit. Het resultaat was een 90% mineralisatie van de PFAS, waardoor de eeuwige chemicaliën werden afgebroken tot onschadelijk, anorganisch fluor.

Voordat deze methode werd ontdekt, vereiste het bereiken van dit niveau van mineralisatie temperaturen boven de 1.292 graden Fahrenheit, hoge druk of oplosmiddelen. De methode van Xiao is veel kosteneffectiever en duurzamer, aangezien GAC goedkoop is en keer op keer kan worden verhit.

Potentiële toepassingen

De sleutel tot Xiao’s innovatie is de combinatie van GAC en warmte. “Zodra GAC betrokken is, vindt de thermische afbraak van PFAS veel sneller plaats, en de mineralisatie is intensiever,” zei Xiao. “Het is een goedkoop proces in vergelijking met omgekeerde osmose, en het kan op lokale schaal worden uitgevoerd met een gewone oven.”

Deze ontdekking vertegenwoordigt een belangrijke doorbraak in het beheer van vaste afvalstoffen die PFAS bevatten, biosolids en versleten adsorptiemedia die grote zorgen baren voor boeren en gemeenschappen. “In het Midwesten gebruiken we veel herbiciden en geven we dieren veel farmaceutica,” zei Xiao. “Deze stoffen kunnen hoge hoeveelheden PFAS bevatten. Door deze nieuwe verwijderingsmethode kunnen we de aanwezigheid van deze verbindingen in ons leven drastisch verminderen.”

Xiao koos Mizzou voor de mogelijkheden om samen te werken met andere vooraanstaande onderzoekers en voor de kwaliteit van het onderwijs voor undergraduate en graduate studenten. “Ik geef milieucursussen, en de studenten geven echt om het milieu. Ze geven om de waterkwaliteit en om ons ecosysteem,” zei Xiao.

Xiao deelt zijn passie voor praktische research met deze studenten en de kansen die ze hebben om een betere wereld te creëren door middel van techniek. “De praktische toepassing van deze ontdekking is dat we effectief en efficiënt eeuwige chemicaliën en andere verontreinigingen uit ons water kunnen verwijderen,” zei hij. “Dit is de technologie die we nodig hebben.”