Het probleem van het opruimen van vervuiling door giftige polyfluoralkylstoffen (PFAS), die vaak worden gebruikt in antiaanbaklaag en beschermende coatings, smeermiddelen en blusschuim voor de luchtvaart - is opgelost door de ontdekking van een nieuwe goedkope, veilige en milieuvriendelijke methode die PFAS uit water verwijdert.

In de VS, besmetting door PFAS en andere zogenaamde "voor altijd chemicaliën" is gedetecteerd in voedingsmiddelen, waaronder vlees uit supermarkten en zeevruchten door FDA-tests, aanleiding geven tot roep om regelgeving die moet worden toegepast op door de mens gemaakte verbindingen. Consistente associaties tussen zeer hoge niveaus van de industriële verbindingen in het bloed van mensen en gezondheidsrisico's zijn gemeld, maar er is onvoldoende bewijs geleverd om de verbindingen als oorzaak aan te tonen.

In Australië, PFAS-vervuiling - die niet gemakkelijk afbreekt in het milieu - is een hot news-item vanwege het uitgebreide historische gebruik van blusschuim dat PFAS bevat op luchthavens en defensiesites, waardoor in deze gebieden verontreinigd grondwater en oppervlaktewater wordt gemeld.

Onderzoekers van het Flinders University Institute for NanoScale Science and Technology hebben - op Wereldmilieudag - een nieuw type absorberend polymeer onthuld, gemaakt van afgewerkte frituurolie en zwavel in combinatie met actieve kool in poedervorm (PAC).

Hoewel er weinig economische oplossingen zijn geweest voor het verwijderen van PFAS uit verontreinigd water, het nieuwe polymeer hecht zich zo aan koolstof dat aankoeken tijdens de waterfiltratie wordt voorkomen. Het werkt sneller bij PFAS-opname dan de veelgebruikte en duurdere granulaire actieve koolmethode, en het vermindert de hoeveelheid stof die wordt gegenereerd tijdens het hanteren van PAC drastisch, waardoor de ademhalingsrisico's waarmee opruimers worden geconfronteerd, worden verlaagd.

"We hebben veilige, goedkope en veelzijdige methoden voor het verwijderen van PFAS uit water, en ons mengsel van polymeer en koolstof is een veelbelovende stap in deze richting, " zegt Dr. Justin Chalker van de Flinders University, mededirecteur van de studie. "De volgende stap voor ons is om dit sorptiemiddel op commerciële schaal te testen en aan te tonen dat het duizenden liters water kan zuiveren. We onderzoeken ook methoden om het sorptiemiddel te recyclen en de PFAS te vernietigen."

Tijdens de testfase wordt het onderzoeksteam was in staat om de zelfassemblage van PFOA-hemi-micellen op het oppervlak van het polymeer direct te observeren. "Dit is een belangrijke fundamentele ontdekking over hoe PFOA interageert met oppervlakken, " legt Dr. Chalker uit.

Het team toonde de effectiviteit van het polymeer-koolstofmengsel aan door een monster oppervlaktewater te zuiveren dat was verkregen in de buurt van een RAAF-vliegbasis. Het nieuwe filtermateriaal verminderde het PFAS-gehalte van dit water van 150 delen per biljoen (ppt) tot minder dan 23 delen per biljoen (ppt), wat ruim onder de 70 ppt-richtwaarden ligt voor PFAS-limieten in drinkwaterkwesties door het Australische ministerie van Volksgezondheid.

De kerntechnologie voor dit PFAS-sorptiemiddel wordt beschermd door een voorlopig patent.

"Ons koolzaadolie-polysulfide bleek zeer effectief te zijn als dragermateriaal voor actieve kool in poedervorm, verbetering van de efficiëntie en de vooruitzichten voor implementatie, " zegt Nicholas Lundquist, doctoraat kandidaat aan Flinders University en eerste auteur in de baanbrekende studie.

Het onderzoeksrapport, "Polymeer ondersteunde koolstof voor veilige en effectieve sanering van PFOA- en PFOS-verontreinigd water", door Nicholas Lundquist, Maarten Zoetman, Kymberley Scroggie, Max Worthington, Louisa Esdaile, Salah Alboaiji, Sally Pluche, John Hayball en Justin Chalker, is gepubliceerd in het gepubliceerd in ACS Duurzame Chemie &Engineering .

Dit project was een samenwerking die werd gefinancierd door het South Australian Defence Innovation Partnership, met verdere steun van industriepartners Puratap en de Salisbury Council. Co-directeuren van de studie waren A/Prof Sally Plush en Prof John Hayball bij UniSA en Dr. Justin Chalker bij Flinders University. Flinders Ph.D. student Nicholas Lundquist was de hoofdauteur van de studie in samenwerking met Research Fellow Dr. Martin Sweetman van UniSA.

"Dit succesvolle project heeft de basis gelegd voor belangrijke lopende, gezamenlijk onderzoek tussen Flinders en UniSA, " zegt dr. Sweetman, "evenals met onze twee industriepartners Membrane Systems Australia en Puratap."