Ein Forscher der Universität von Missouri hat eine neue Methode entdeckt, um sogenannte „Forever Chemicals“ aus unserem Trinkwasser zu entfernen.
Per- und Polyfluoralkyls (PFAs) sind industrielle Chemikalien, die zur Herstellung von Tausenden von Produkten verwendet werden, darunter Kosmetika, Teppiche, Nicht-Stick-Kochgeschirr, fleckenbeständige Stoffe, Feuerwehrschaum, Lebensmittelverpackung und wasserdichte Kleidung.
Sie sind überall – die Umwelt, unser Essen und sogar in unserem Körper. Von Experten begutachtete Studien haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber PFAs zu einer verminderten Fruchtbarkeit, Entwicklungsverzögerungen bei Kindern und einem erhöhten Risiko einiger Krebsarten führen kann. Und sie brauchen Hunderte oder sogar Tausende von Jahren, um zusammenzubrechen.
In den letzten 10 Jahren suchen die Forscher nach Möglichkeiten, PFAs aus der Umwelt zu entfernen oder sie zumindest in harmlose, anorganische Verbindungen zu verschlechtern.
Jetzt haben Feng „Frank“ Xiao, Associate Professor am Mizzou’s College of Engineering, und das Team eine einfache Lösung gefunden, die gemeinsame Werkzeuge und Materialien unterhält.
„Sie brauchen kein organisches Lösungsmittel oder keine wirklich hohen Temperaturen“, sagte Xiao, ein Experte für das Abbau von PFAs. „Heizen Sie einfach die PFAs mit körnigem Aktivkohlenstoff oder GAC.“
GAC besteht aus Körnchen aus Kohle, Holz oder anderen kohlenstoffreichen Materialien, die erhitzt wurden. Es wird bereits häufig verwendet, um eine breite Palette schädlicher Chemikalien aus kontaminiertem Wasser oder Luft zu filtern. Verbraucher verwenden es, um Haushaltsaquarien zu reinigen oder Trinkwasser zu filtern, und es kann online für nur wenige Dollar pro Pfund gekauft werden.
In einem kürzlich im Journal veröffentlichten Papier Umweltwissenschaft und TechnologieXiao und sein Team beschreiben, wie sie PFAs mit gemeinsamem GAC bei 572 Grad Fahrenheit erhitzt haben. Infolgedessen erreichten die Forscher eine 90% ige Mineralisierung der PFAs, wodurch die für immer chemischen Chemikalien in harmlose, anorganische Fluor zerlegt wurden.
Vorher erforderte das Erreichen dieses Mineralisierungsniveaus Temperaturen von mehr als 1292 Grad Fahrenheit, Hochdruck oder Lösungsmittel. Die Methode von Xiao ist viel kostengünstiger und nachhaltiger, da GAC kostengünstig ist und immer wieder wieder erwärmt werden kann.
Potenzielle Anwendungen
Der Schlüssel zur Innovation von Xiao ist die Kombination von GAC und Wärme.
„Sobald GAC beteiligt ist, tritt der thermische Abbau von PFAs viel schneller auf, und die Mineralisierung ist intensiver“, sagte Xiao. „Es ist kein teurer Prozess im Vergleich zur Umkehrosmose und kann in lokalem Maßstab mit einem normalen Ofen durchgeführt werden.“
Die Entdeckung stellt einen signifikanten Durchbruch bei der Verwaltung von PFAS-haltigen soliden Abfällen, Biosoliden und verbrachten Adsorbensmedien dar, die für Landwirte und Gemeinden wichtige Anliegen darstellen.
„Im Mittleren Westen verwenden wir viele Herbizide und geben den Tieren viele Pharmazeutika“, sagte Xiao. „Diese Substanzen können hohe Mengen an PFAs enthalten. Durch diese neue Entfernungsmethode können wir das Vorhandensein der Verbindungen in unserem Leben drastisch reduzieren.“
Xiao wählte Mizzou für die Möglichkeiten, mit anderen führenden Forschern zusammenzuarbeiten, und für die Qualität des Stipendiums von Studenten und Doktoranden.
„Ich unterrichte Umweltkurse und die Schüler kümmern sich wirklich um die Umwelt. Sie kümmern sich um die Wasserqualität und kümmern sich um unser Ökosystem“, sagte Xiao.
Xiao nennt diesen Schülern seine Leidenschaft für die praktische Forschung und die Möglichkeiten, eine bessere Welt durch Ingenieurwesen zu schaffen.
„Die reale Anwendung dieser Entdeckung ist, dass wir effektiv und effizient Chemikalien und andere Verunreinigungen aus unserem Wasser effektiv und effizient entfernen können“, sagte er. „Dies ist die Technologie, die wir brauchen.“
