Ewigkeitschemikalien
Neue Verfahren gegen PFAS
Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) haben zwei neue Verfahren entwickelt, um per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) aus Wasser abzubauen.
Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) haben zwei neue Verfahren entwickelt, um per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) aus Wasser abzubauen.
Die sogenannten Ewigkeitschemikalien gelten aufgrund ihrer äußerst stabilen Kohlenstoff-Fluor-Bindungen als besonders schwer zu zerstören und stellen Industrie und Wasserwirtschaft vor große Herausforderungen.
Die Wissenschaftler setzen auf hydrodynamische Kavitation sowie kaltes Atmosphärendruckplasma in Kombination mit Gasdispersion. Bei der Kavitation entstehen durch implodierende Dampfblasen lokal Temperaturen von mehreren Tausend Grad Celsius sowie hochreaktive Hydroxylradikale, die den Abbau der PFAS unterstützen. Das Plasmaverfahren erzeugt reaktive chemische Spezies an der Wasseroberfläche, die die Schadstoffe zersetzen. Zusätzliche Chemikalien oder Katalysatoren sind dafür nicht erforderlich.
In Laborversuchen konnte die Kavitation rund 37 Prozent der untersuchten PFOS-Verbindung abbauen. Mit dem Plasmaverfahren ließen sich sowohl lang- als auch kurzkettige PFAS nahezu vollständig zersetzen. Allerdings ist der Energiebedarf höher, zudem untersuchen die Forschenden derzeit noch die dabei entstehenden Transformationsprodukte.
Als nächsten Schritt wollen die Forschenden beide Verfahren kombinieren und auf größere Wassermengen skalieren. Ziel ist eine Technologie, die sich künftig für die Reinigung PFAS-belasteter Industrieabwässer und anderer kontaminierter Gewässer eignet.
Die Entwicklung ist vor allem für Branchen interessant, in denen PFAS eingesetzt oder verarbeitet werden – wie in der Halbleiterfertigung, der Galvanik, der Chemie- und Elektronikindustrie. Mit den in der EU diskutierten strengeren PFAS-Regulierungen wächst der Bedarf an Technologien, die belastete Prozess- und Abwässer direkt am Entstehungsort behandeln können. Bis zu einem industriellen Einsatz sind jedoch noch weitere Entwicklungsarbeiten erforderlich. Die Forscher wollen die Verfahren zunächst auf größere Wassermengen skalieren und Energieeffizienz sowie den Umgang mit entstehenden Reaktionsprodukten weiter verbessern.
