30.08.2023 Ι Umweltchemiker:innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Wässer reinigen lassen, die mit per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) kontaminiert sind. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie testen die Forschenden das Verfahren derzeit in einem Pilotversuch.
Für die Reinigung von PFAS-kontaminiertem Wasser ist bisher vor allem die Adsorption an gekörnter Aktivkohle in großen Adsorbern im Einsatz. Einige PFAS sind jedoch nur mittels frischer Aktivkohle gut zu entfernen, so dass diese besonders häufig auszutauschen sind. Dabei werden Tonnen von PFAS-beladener Aktivkohle in spezielle Behandlungsanlagen transportiert. Dort werden sie verbrannt oder bei sehr hohen Temperaturen regeneriert.
Aktivkohlevlies vor Ort von PFAS reinigen
Ein Team von Umweltchemiker:innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) hat nun ein Verfahren entwickelt, das auf der Adsorption der PFAS an elektrisch stimulierter Aktivkohle basiert und das wesentlich energie- und ressourcenschonender ist. Die Spurenstoffe werden damit nicht nur sehr effizient aus dem Wasser entfernt, sondern die Aktivkohle kann auch direkt am Ort ihrer Verwendung regeneriert und wiederverwendet werden. Dafür sind Vliese aus feinen Aktivkohlefasern im Einsatz: Deren Oberfläche ist für die Anziehung der negativ geladenen PFAS maßgeschneidert. Ist das Aufnahmevermögen der Vliese für PFAS erschöpft, dann wird vorzugsweise mit grünem Strom die Aktivkohle kurzzeitig negativ geladen. Die ebenfalls negativ geladenen PFAS-Moleküle stoßen sich damit von der Oberfläche ab. Anschließend werden sie in einem kleinen Volumen an Konzentrat gesammelt. Das regenerierte Aktivkohlevlies kann dann sofort wieder für die Wasserreinigung eingesetzt werden.
Zukünftig wollen die Forscher die gesammelten PFAS im Konzentrat durch elektrische Potenziale an speziellen Elektroden zerstören. Die Kombination beider Verfahrensschritte eröffnet Wege für eine sichere Wasserreinigung mit verringertem CO2-Fußabdruck durch konsequentes Recycling, Abfallvermeidung und dem Einsatz von grünem Strom.
Pilotversuch zur On-Site-Behandlung ab Juni 2023
Das Forschungskonsortium des Projektes FABEKO hat im Juni 2023 einen Pilotversuch zur On-Site-Behandlung PFAS-kontaminierter Böden gestartet, der an zwei Standorten bis Anfang Oktober laufen soll. Dabei soll sich zeigen, wie praxistauglich das Verfahren unter realen Bedingungen ist. Das Konsortium besteht aus GEOlogik Wilbers & Oeder GmbH in Münster, der Mull und Partner Ingenieurgesellschafts mbH in Osnabrück, dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig und der Sensatec GmbH in Kiel.
Das Verbundprojekt FABEKO (Grundwasserschutz durch flächenhafte Aufbereitung PFAS-verunreinigter Böden durch On-Site-Bodenelution und Wasseraufbereitung durch elektrostimulierte Aktivkohle) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter der Initiative KMUinnovativ gefördert und fachlich unterstützt durch die PFAS-Geschäftsstelle des Landratsamtes Rastatt. KMU-innovativ ist Teil der BMBF-Strategie „Forschung für Nachhaltigkeit (FONA)“.
