Een team van onderzoekers werkt aan een nieuwe toepassing van de technologie op basis van een elektronenbundel met gecontroleerde energie om perfluoralkylstoffen (PFAS; een klasse van verontreinigende stoffen) te verwijderen uit water voor civiel gebruik.
De wetenschappers maken deel uit van ENEA, het Italiaanse overheidsagentschap voor nieuwe technologieën, energie en duurzame economische ontwikkeling. De chemisch-fysische werking van de elektronenbundel zou het mogelijk maken deze verontreinigende stoffen, die zeer persistent zijn in het milieu, af te breken tot stoffen die gemakkelijker te verwijderen zijn en tegelijkertijd grote hoeveelheden water in een korte tijd te behandelen, schrijft ENEA in een persbericht.
“In de praktijk verbreekt de elektronenbundel de koolstof-fluorverbinding van PFAS – een van de sterkste in de organische chemie – waardoor fluoriden vrijkomen, die nog steeds vervuilend zijn, maar zeker gemakkelijker te behandelen en af te breken. Soortgelijke technologieën voor de behandeling van afvalwater met verschillende soorten verontreinigende stoffen worden reeds in verschillende delen van de wereld gebruikt en maken het mogelijk de exploitatiekosten van installaties aanzienlijk te verlagen. In het geval van PFAS zou dit de enige doeltreffende techniek kunnen zijn om tot bevredigende resultaten te komen”, verklaarde Antonietta Rizzo van het ENEA-laboratorium.
Meer dan 4700 soorten
PFAS worden op grote schaal gebruikt in alledaagse producten zoals waterdichte en vlekbestendige kleding, blusschuim en vuurvaste stoffen, antiaanbaklagen van potten en pannen, verpakkingen van zakken magnetronpopcorn, en talrijke fastfoodproducten, cosmetica, meubelstoffen, verf, verchroming, folies die zonnepanelen bedekken en ook bouwmaterialen zoals coatings voor metalen en tegels.
In de OESO-databank zijn meer dan 4700 soorten PFAS-moleculen opgenomen, die allemaal een extreem hoge persistentie hebben. “Deze chemicaliën zijn zeer goed oplosbaar in water en worden door hun chemische stabiliteit nauwelijks afgebroken, waardoor ze overal waar ze worden gebruikt drinkwater, levensmiddelen en diervoeders verontreinigen. Zelfs als we de productie ervan onmiddellijk zouden stopzetten, zouden ze nog generaties lang in het milieu aanwezig blijven, aangezien PFAS de meest persistente chemische stof tot op heden is, met een aanzienlijke impact op oppervlakte- en diepe grondwaterlagen”, aldus Chiara Telloli van hetzelfde ENEA-laboratorium.
Tot dusver zijn conventionele zuiveringsmethoden op basis van ionenwisselende harsen of actieve kool niet doeltreffend gebleken. Zij zijn niet alleen duur, maar genereren ook vaak speciaal afval, dat later in geschikte installaties moet worden behandeld met een verdere kostenstijging en een onvermijdelijk milieueffect. Het ENEA-team wil het door PFAS verontreinigde water nu behandelen met elektronische plasma’s. Dat is een technologie die – uitsluitend met behulp van elektriciteit – water omzet in een mengsel van zeer reactieve chemische soorten. Deze voeren een snelle afbraakactie uit van meerdere verontreinigende stoffen, waaronder PFAS. De aanpak biedt de mogelijkheid om een groot volume vloeistoffen in een beperkte tijd, of mogelijk zelfs continu te behandelen.
De opwekking van een hoogspanningselektronenbundel is zeer voordelig. Deze zet energie om in bundelvermogen met een rendement tot 95 procent. Op die manier kunnen de exploitatiekosten van de zuiveringsinstallaties aanzienlijk worden verlaagd en kunnen de chemische residuen, die na het proces nog aanwezig zijn, gemakkelijk worden verwijderd met behulp van beproefde technologieën, zoals precipitatie of coagulatie die gebruik maken van eenvoudige chemische reagentia die aan het eind van het proces worden toegevoegd.
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
