PFAS in nur 30 Sekunden aus Wasser entfernt
Sorption und Magnetismus zum Einfang gesundheitsschädlicher synthetischer Verbindungen
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Prinzipskizze der PFAS-Entfernung und der Desorption (Illustration: uq.edu.au) |
Brisbane (pte013/23.01.2023/11:30)
Hochgiftige Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) lassen sich mit einer neuen Technik von Forschern der University of Queensland auf Basis von Sorption und Magnetismus sekundenschnell aus Wasser entfernen. Das Verfahren benötigt laut den Experten keine Fremdenergie, sodass es sich selbst in den entlegensten Weltregionen nutzen lässt. Binnen 30 Sekunden werden mehr als 99 Prozent der Gifte gebunden. Enthält eine Probe mehrere PFAS-Arten, sind es immer noch mehr als 95 Prozent, versprechen die Wissenschaftler.
Magnetische Kunststoffe
Die Forscher setzen auf neuartige magnetische fluorierte Polymersorbentien. Das sind Kunststoffe, die Fluor und magnetische Partikel enthalten. Diese haben die Eigenschaft, PFAS-Moleküle magisch anzuziehen und sie fest an sich zu binden. Wenn sie ihre Arbeit getan haben, werden sie mit Magneten aus dem Wasser gezogen. Pro Gramm Kunststoff bindet das neue Sorptionsmaterial 210 Milligramm PFAS.
Das mit PFAS angereicherte Material lässt sich mit speziell ausgerüsteten Eisenoxid-Nanopartikeln regenerieren. Das Gift wird dadurch abgestreift, sodass es sich zerstören lässt, etwa durch Verbrennung. Das Sorbens kann danach wieder eingesetzt werden. Bis zu zehn Zyklen sind möglich, ehe das Material seine Fähigkeit verliert, PFAS anzuziehen. "Die Entfernung von PFAS-Chemikalien aus kontaminierten Gewässern ist dringend erforderlich, um die Gesundheit von Mensch und Umwelt zu schützen", sagt Forschungsleiter Cheng Zhang.
Multinutzung von PFAS
PFAS sind eine Klasse synthetischer Verbindungen, die seit den 1950er-Jahren weltweit in Industrie und Konsumgütern eingesetzt werden. Die Textilindustrie nutzt sie ebenso wie die Hersteller von Feuerlöschschäumen, die galvanische Industrie und zahlreiche andere. Die einzigartige chemische Struktur von PFAS, die eine Kette von Kohlenstoffatomen enthält, die an Fluoratome gebunden sind, macht sie sehr stabil, persistent in der Umwelt und anfällig für die Anreicherung in Organismen. Bisher werden PFAS mit Ionenaustauschersalzen oder Aktivkohle aus Wasser entfernt. Dieser Prozess ist allerdings langwierig und benötigt Pumpen, die wiederum Strom brauchen, also nicht überall eingesetzt werden kann.
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