Det er i dag både meget svært og meget dyrt at oprense vand for de giftige per- og polyflouralkylstoffer, såkaldte PFAS. Problemet er simpelthen, at koncentrationerne af PFAS i vand er forsvindende små, og det gør det meget svært at opfange de giftige stoffer og fjerne dem.

Det problem vil et forskningsprojekt med midler fra Danmarks Frie Forskningsfonds Green Research pulje nu forsøge at løse. Projektet, der udføres i samarbejde mellem forskere fra både Aarhus Universitet og Aalborg Universitet, skal udvikle et system, der skal gøre processen med at indfange og oprense PFAS væsentligt lettere.

”Målet med projektet er at opfange PFAS-forbindelser i vand, så vi kan nedbryde dem. Vi vil derfor bruge en specialudviklet membran, som kan opfange disse stoffer,” siger lektor Mads Koustrup Jørgensen fra Aalborg Universitet, Institut for Kemi og Biovidenskab, der er hovedforskeren bag projektet.

Membranen er et filter, som bliver beklædt med nogle sukkerstoffer. Dem binder PFAS-forbindelserne sig til og bliver på den måde hængende i membranen. Herefter kan PFAS frigives i en koncentreret væskestrøm og indgå i avancerede oxidationsprocesser med specialdesignede nanomaterialer, der kan nedbryde de ellers notorisk hårdnakkede kulstof-flour-forbindelser, der netop gør stofferne til evighedskemikalier.

”Når PFAS-forbindelser skal nedbrydes, vil vi gøre brug af oxidation, altså iltning. For at sætte gang i processen bruger vi ultraviolet lys til at drive reaktionen,” siger adjunkt Zongsu Wei, fra Aarhus Universitet, Institut for Bio- og Kemiteknologi, som er projektets specialist i PFAS-forbindelser.

Zongsu Wei har tidligere udviklet et nyt kulstof-nano-materiale, der fuldstændig kan nedbryde PFAS til ikke-skadelige komponenter, og det er via dette materiale, at processen ovenfor skal lykkes.

Ud over at nedbrydningsmetoden er langt lettere og billigere end eksisterende teknologier, er den samtidig bæredygtig.

”Med denne teknologi, der benytter væsentligt mindre energi end nuværende behandlingsteknikker, kan vi realisere vores mål om en fuldstændig nedbrydning af PFAS,” siger Zongsu Wei.

FAKTA:

Grænseværdien for, hvor stor en koncentration staten vil acceptere i drikkevandet af en række PFAS-forbindelser, er blot 0,002 mikrogram pr. liter. Det er en koncentration, der svarer til, at der maksimalt må være 2 gram PFAS i 1 million kubikmeter vand. Når koncentrationerne er så små, er det svært direkte at rense eksempelvis drikkevand for PFAS.

PFAS er uhyre svære at nedbryde i naturen, men stofferne binder sig gerne til en type sukkerstoffer, der går under navnet cyklodextriner. Forskerne vil derfor sætte cyklodextriner fast på en membran, der så kan indsamle PFAS i en vandstrøm. Det kunne for eksempel være i forbindelse med PFAS-forurenet grundvand, med vandholdige processer inden for industrien eller ved at udvaske forurenet jord, hvorefter vandet herfra kunne blive udsat for membranbehandlingen. En del af forskningsprojektet går ud på at finde ud af, hvordan man får cyklodextriner til at sidde fast på membranen, og en anden del, hvordan man får frigivet PFAS-forbindelserne fra membranen igen, når de først er blevet opfanget.

Efter at membranen har opsamlet PFAS, vil det kunne blive frigivet til et koncentrat, som så vil kunne behandles for at nedbryde PFAS effektivt med Zongsu Weis teknologi. Målet er at nedbryde PFAS til fluor, CO2 og vand ved at bruge ultraviolet lys til at drive reaktionerne.

Kontakt

Adjunkt Zongsu Wei
Aarhus Universitet, Institut for Bio- og Kemiteknologi
Mail: zwei@bce.au.dk
Tlf.: +4593522047