Forskere ved Rice University melder om et gjennombrudd i kampen mot PFAS. En ny, miljøvennlig teknologi fanger og bryter ned «evighetskjemikalier» dramatisk raskere enn dagens løsninger. Systemet er testet i ulike vannkilder og kan gjenbrukes.

Gjennombrudd ved Rice University

Den nye metoden er utviklet av et team ledet av postdoktor Youngkun Chung under veiledning av professor Michael S. Wong ved Rice University, i samarbeid med KAIST og Pukyung National University i Sør-Korea. Funnene er publisert i det anerkjente tidsskriftet Advanced Materials.

Slik virker teknologien

Kjernen i løsningen er et lagdelt dobbelthydroksid-materiale (LDH) laget av kobber og aluminium. De ordnede metallagene og små ladningsubalanser skaper en overflate PFAS-molekyler raskt og sterkt kan feste seg til.

«Til min forbløffelse fanget denne LDH-forbindelsen PFAS mer enn 1000 ganger bedre enn andre materialer. Den fungerte også utrolig raskt, og fjernet store mengder PFAS i løpet av minutter – omtrent 100 ganger raskere enn kommersielle karbonfiltre»

Chung beskriver resultatene som et markant sprang i effektivitet sammenlignet med eksisterende materialer og filtre.

Testet i virkelige vannkilder

For å vurdere praktisk bruk testet teamet materialet i elvevann, springvann og avløpsvann. I alle tilfeller forble teknologien svært effektiv.

Systemet presterte godt både i statiske tester og i kontinuerlige strømningsoppsett, noe som peker mot mulig bruk i kommunale vannbehandlingssystemer og industriell opprenskning.

Fra fangst til sikker destruksjon

Å fange PFAS er bare halve jobben. I samarbeid med Rice-professorene Pedro Alvarez og James Tour utviklet Chung en prosess som termisk dekomponerer PFAS etter at de er fanget på LDH-materialet. Ved oppvarming av det PFAS-belastede materialet med kalsiumkarbonat fjernet forskerne mer enn halvparten av de fangede PFAS uten å frigjøre giftige biprodukter.

Det samme trinnet regenererte også LDH-materialet, slik at det kunne brukes igjen. Tidlige tester viste at materialet kunne gjennomgå minst seks komplette sykluser med fangst, ødeleggelse og fornyelse. Dette omtales som det første kjente miljøvennlige, bærekraftige systemet for PFAS-fjerning som kombinerer rask opprenskning med gjentatt gjenbruk.

«Vi er begeistret over potensialet til denne unike LDH-baserte teknologien for å transformere hvordan PFAS-forurensede vannkilder behandles i nær fremtid»

Det sier professor Wong, som løfter frem betydningen av det internasjonale samarbeidet og kreativiteten i forskergruppen.

Nøkkeltall og funn

• Kan fange og ødelegge PFAS hundrevis til tusenvis av ganger raskere og mer effektivt enn dagens filtreringssystemer.
• 1000+ ganger bedre fangst enn andre materialer.
• Fjerning av store mengder på minutter – omtrent 100 ganger raskere enn kommersielle karbonfiltre.
• Effektiv i elvevann, springvann og avløpsvann.
• Fungerer i statiske og kontinuerlige oppsett.
• Termisk nedbrytning med kalsiumkarbonat fjerner mer enn halvparten av fanget PFAS uten giftige biprodukter.
• Minst seks fulle sykluser med fangst, destruksjon og gjenbruk.
• Publisert i Advanced Materials.

Støtte og bakgrunn

Arbeidet er støttet av Basic Science Research Program gjennom National Research Foundation of Korea, Saudi Aramco-KAIST CO2 Management, og U.S. Army Corps of Engineers' Engineering Research and Development Center.

Gjennombruddet kommer på et kritisk tidspunkt. Dagens metoder for PFAS-fjerning er ofte trege, ineffektive og skaper sekundært avfall som må håndteres. Den nye teknologien tilbyr både raskere rensing og en bærekraftig løsning som kan brukes om igjen, med potensial til å revolusjonere PFAS-bekjempelse globalt.

Veien videre peker mot uttesting i større skala og mulig bruk i kommunale og industrielle anlegg. Kilder: Rice University, ScienceDaily, Advanced Materials.