Forscher vernichten "Ewigkeits-Chemikalien"

Katalytische Reinigung von PFOS-verseuchtem Wasser (Foto: J. Adam Fenster, rochester.edu)

Rochester (pte030/06.03.2024/12:30) - Den wegen ihrer extremen Langlebigkeit "Ewigkeits-Chemikalien" genannten hochgiftigen Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) rücken Forscher der University of Rochester ( https://www.rochester.edu ) jetzt mit einer neuen Waffe zu Leibe. Astrid Müller und ihr Team haben Nanokatalysatoren entwickelt, die mit dem Ewigkeits-Mythos aufräumen. Sie setzen Lithiumhydroxid ein, das mit gepulsten Lasern in seine endgültige Form gebracht wird. "Durch die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie werden die Partikel quasi auseinandergesprengt", so Müller. Es entstehen Teilchen in Nanogröße mit einer besonders reaktiven Oberfläche.

Vollständige Zerstörung

Die Wissenschaftler haben diese Nanopartikel auf hydrophiles Kohlepapier geklebt. Das ist ein billiges Substrat mit einer großen Oberfläche. Kommt mit Perfluoroctansulfonat (PFOS) belastetetes Wasser mit dem neuen Katalysator in Kontakt, wird es vollständig zerlegt. PFOS wurde früher häufig für schmutzabweisende Produkte verwendet, ist heute aber in weiten Teilen der Welt wegen seiner gesundheitsschädlichen Wirkung auf Mensch und Tier verboten. Obwohl es von den US-Herstellern Anfang der 2000er-Jahre aus dem Verkehr gezogen wurde, ist das Gift in der Umwelt immer noch weitverbreitet und vor allem ein Problem für die Trinkwasserversorgung.

Im Gegensatz zu bestehenden Methoden, die beispielsweise mit Bor dotierte Diamanten benötigen, kommt das Müller-Team mit vergleichsweise billigen Rohstoffen aus. Den Berechnungen zufolge kostet die Behandlung eines Kubikmeters verschmutzten Wassers mit Bor-dotierten Diamanten 8,5 Mio. Dollar. Die neue Methode hingegen ist fast 100 Mal billiger. Klingt so, als sei es dennoch für die Trinkwasseraufbereitung viel zu teuer. Es rechnet sich allerdings, wenn PFOS zuvor aufkonzentriert wird, sodass Wasser mit einem hohen Prozentsatz Gift behandelt werden kann.

Auch andere PFAS im Visier

Müller möchte die Methode auch für die Zerstörung anderer PFAS nutzen, die immer noch häufig verwendet werden, aber mit Gesundheitsproblemen in Verbindung stehen, die von Fehlentwicklung bei Babys bis hin zu Nierenkrebs reichen. Ein vollständiges Verbot aller PFAS sei allerdings nicht praktikabel, da sie nicht nur in Konsumgütern, sondern auch in grünen Technologien verwendet werden. "Viele Bemühungen zur Dekarbonisierung, von Wärmepumpen über effiziente Kühlsysteme bis hin zu Solarzellen, sind letztlich von der Verfügbarkeit von PFAS abhängig. Ich glaube, dass es möglich ist, PFAS gefahrlos zu nutzen, wenn sie zerstört werden, ehe sie am Ende ihrer Lebensdauer in die Umwelt gelangen", so Müller.

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