Ewigkeits-Chemikalien mit Gewinn zerstört
Neues Verfahren von Forschern der Rice University erzeugt wertvolles Graphen als Nebenprodukt
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James Tour im Labor mit einem Stück Aktivkohle (rechts) und Graphen (Foto: Jeff Fitlow, rice.edu) |
Houston (pte032/01.04.2025/12:30)
Giftige Ewigkeits-Chemikalien lassen sich dank eines neuen Verfahrens von Forschern der Rice University aus Trinkwasser entfernen - und zwar ohne dass gefährliche Rückstände übrig bleiben. Zudem werden die Gifte, Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in harmlose Moleküle aufgespalten und es entsteht mit Graphen gleichzeitig ein wertvolles Material, unterstreichen die Wissenschaftler.
Aktivkohle zieht PFAS an
PFAS lassen sich mit Aktivkohle aus Industrieabwässern und dem Rohwasser in Trinkwasseraufbereitungsanlagen entfernen. Die giftigen Moleküle klammern sich an der Kohle fest. Ist eine bestimmte Sättigung erreicht, wird sie beim bisherigen Verfahren bei etwa 1.000 Grad Celsius verbrannt. Dabei werden gleichzeitig die PFAS zerstört. Die Forscher vermischen die mit PFAS angereicherte Aktivkohle jedoch mit Natrium- oder Calciumsalzen und jagen einen elektrischen Hochspannungsstrom durch den Mix. Innerhalb von einer Sekunde wird dieser auf etwa 3.000 Grad erhitzt.
Dieses Prozedere zerstört die PFAS-Moleküle und wandelt gleichzeitig die Aktivkohle in Graphen um, betonen die Experten. Diese Sonderform des Kohlenstoffs wird in Batterien und vielen anderen Produkten verwendet, die besondere elektronische oder mechanische Eigenschaften haben müssen. Als Nebenprodukt entstehen Fluoridsalze, wie sie in Speisesalz und Zahnpasta vorkommen. Sie wirken karieshemmend.
Wirtschaftlich tragfähig
"Durch das Upcycling der verbrauchten Aktivkohle zu Graphen haben wir ein Verfahren geschaffen, das nicht nur umweltfreundlich, sondern auch wirtschaftlich tragfähig ist und dazu beiträgt, die Kosten für die Sanierung auszugleichen", sagt Forscher James Tour, der das Verfahren gemeinsam mit seinem Team entwickelt hat.
PFAS sind synthetische Verbindungen, die in Konsumgütern enthalten sind und aufgrund ihrer Hitze-, Wasser- und Ölbeständigkeit geschätzt werden. Wegen ihrer chemischen Stabilität sind sie jedoch in der Umwelt persistent, kontaminieren die Wasserversorgung und stellen ein Gesundheitsrisiko dar, weil sie Krebs und Störungen des Immunsystems verursachen. Herkömmliche Methoden zur PFAS-Entsorgung sind kostspielig, energieintensiv und erzeugen oft sekundäre Schadstoffe.
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