Een team van wetenschappers heeft een baanbrekend waterfiltratiesysteem ontwikkeld dat in staat is schadelijke PFAS – zogenaamde “forever chemicaliën” – te verwijderen met een snelheid 100 keer sneller dan de huidige commerciële koolstoffilters. De technologie, geleid door onderzoekers van Rice University, biedt een potentieel revolutionaire oplossing voor wijdverbreide besmetting, waardoor vragen rijzen over hoe snel bestaande schoonmaakinspanningen kunnen worden bijgewerkt.
Het PFAS-probleem: waarom het ertoe doet
Per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) zijn synthetische verbindingen die al tientallen jaren in alles worden gebruikt, van kookgerei met antiaanbaklaag en brandblusschuim tot voedselverpakkingen en waterdichte kleding. Hun duurzaamheid – juist de eigenschap die ze nuttig maakte – is nu de bron van een groeiende crisis. PFAS worden niet afgebroken in het milieu, waardoor ze de bijnaam ‘eeuwig chemisch’ krijgen.
Deze chemicaliën hopen zich op in het water, de bodem, de lucht en zelfs in het menselijk lichaam. Blootstelling houdt verband met ernstige gevolgen voor de gezondheid, waaronder kanker, hart- en vaatziekten en ontwikkelingsproblemen. Hoewel er enige regelgeving bestaat, zijn er nog steeds meer dan 12.000 PFAS-varianten in gebruik, waarbij veel van hun langetermijneffecten onbekend zijn.
De nieuwe filtermethode: hoe het werkt
Het nieuwe systeem maakt gebruik van een gelaagd dubbel hydroxide (LDH) materiaal, dat koper, aluminium en nitraat combineert. Deze verbinding vangt effectief PFAS-moleculen op met een snelheid die aanzienlijk hoger is dan andere materialen.
- De unieke structuur van de LDH, met lichte onevenwichtigheden in de lading, trekt PFOA aan (een bijzonder schadelijke PFAS-variant).
- Eenmaal verzadigd kan het materiaal worden verwarmd met calciumcarbonaat om de PFAS af te breken en de fluorruggengraat te verwijderen.
- Het resterende afval kan veilig worden gestort, in tegenstelling tot sommige huidige methoden die secundaire verontreiniging veroorzaken.
Volgens hoofdauteur Youngkun Chung vangt de LDH-verbinding PFAS “meer dan 1000 keer beter” op dan andere materialen, waardoor grote hoeveelheden binnen enkele minuten worden verwijderd.
Wat is het volgende? Opschalen voor gebruik in de echte wereld
De filtratiemethode heeft sterke resultaten opgeleverd in laboratoriumtests met verontreinigd water uit rivieren, kraanbronnen en afvalwaterzuiveringsinstallaties. Onderzoekers werken nu aan de integratie van de technologie in bestaande waterzuiveringsinstallaties.
“We zijn enthousiast over het potentieel van deze unieke, op LDH gebaseerde technologie om in de nabije toekomst de manier te veranderen waarop met PFAS verontreinigde waterbronnen worden behandeld”, aldus ingenieur Michael Wong.
Hoewel de ontwikkeling nog in een vroeg stadium verkeert, suggereren de snelheid en efficiëntie van dit nieuwe filter een aanzienlijke sprong voorwaarts in de aanpak van de PFAS-crisis. De uitdaging ligt nu in het opschalen van de productie en implementatie om wijdverbreide besmetting aan te pakken voordat verdere gevolgen voor de gezondheid optreden.
