Batterikemi kan nedbryde PFAS i drikkevand

Forskere har fundet en overraskende ny måde at bekæmpe de såkaldte evighedskemikalier på – ved at vende batteriproblemer til en miljøløsning. En ny metode baseret på lithium-kemi kan nedbryde PFAS-forurening i vand med op til 94 procent effektivitet og uden at efterlade nye, problematiske reststoffer.

Bag gennembruddet står et forskerhold fra University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering, som i tre år har studeret, hvorfor og hvordan batterier bryder ned. Undervejs opstod et nyt spørgsmål: Kunne den samme kemi, der ødelægger batterikomponenter, også bruges til at ødelægge PFAS? Svaret ser ud til at være ja.

Ikke bare mindre gift – men helt ødelagt

PFAS (per- og polyfluorerede alkylstoffer) er berygtede for deres ekstremt stærke kulstof–fluor-bindinger. Det er dem, der gør kemikalierne modstandsdygtige over for varme, vand og fedt – og næsten umulige at fjerne fra naturen. Mange eksisterende metoder kan kun “hakke” PFAS-molekyler i mindre stykker, som ofte er endnu sværere at rense væk.

Den nye metode går længere. Forskerne fokuserede især på stoffet PFOA, en af de mest udbredte og problematiske PFAS-forbindelser, og lykkedes med at nedbryde næsten alle bindinger i molekylet.

Ifølge forskerholdet opnås der omkring 95 procent samlet nedbrydning og cirka 94 procent defluorering – altså en reel destruktion af stoffet frem for blot en omdannelse.

Lithium gør det, kemien normalt ikke kan

Nøglen er en proces kaldet lithium-medieret elektroreduktionskemi. I stedet for at angribe PFAS med oxidation – som ofte mislykkes, fordi fluor “holder for godt fast” – bruger forskerne elektrisk reduktion i et ikke-vandbaseret miljø. Her behandles kobberelektroder med lithium, så reaktionen rammer PFAS-molekylet i stedet for opløsningsmidlet.

Resultatet er markant: PFAS bliver mineraliseret til ufarlige fluorforbindelser, uden at der opstår kortkædede PFAS-rester, som ellers er et stort problem i rensningsanlæg.

Små anlæg – stor betydning

Ud over effektiviteten peger forskerne på noget, der er mindst lige så vigtigt for forbrugere og lokalsamfund: teknologien kan skaleres ned.

I stedet for store, centrale anlæg med højt energiforbrug kan systemet i princippet bygges som små, lokale elektro-kemiske reaktorer. De kan drives med strøm fra solceller og batterier og placeres direkte dér, hvor forureningen findes – for eksempel ved lokale vandboringer eller industrielle affaldsstrømme.

I testforsøg blev 33 forskellige PFAS-forbindelser undersøgt. 22 af dem blev nedbrudt med over 70 procent effektivitet, og flere nåede helt op mod 99 procent.

Et skridt tættere på rent vand

PFAS findes i dag i alt fra grundvand til regnvand og er blevet et voksende problem. Selvom teknologien stadig er på forskningsstadiet, viser resultaterne, at batterikemi kan spille en langt større rolle i miljøkampen, end man hidtil har troet.

For forbrugere betyder det håb om mere effektiv vandrensning i fremtiden – og måske en dag et endeligt opgør med de kemikalier, der ellers var dømt til at blive hængende for evigt.

Batterikemi kan nedbryde PFAS i drikkevand