Civiele onderzoekers voltooiden hier op 25 september een twee weken durende velddemonstratie met behulp van een innovatieve plasmatechnologie om perfluoroctaansulfonaat en perfluoroctaanzuur af te breken en te vernietigen. bekend als PFOS en PFOA, bij grondwater.

Dit was de eerste velddemonstratie van de Enhanced Contact Plasma Reactor, uitgevoerd onder een Air Force Civil Engineer Center contract met hoofdaannemer Clarkson University en teaming partner GSI Environmental.

Clarkson en GSI kregen dit onderzoeksproject toegewezen om de effectiviteit aan te tonen van een plasmareactor voor de behandeling van water dat PFOS en PFOA bevat. Wright-Patterson AFB was de installatie die werd gekozen voor de velddemonstratie.

Het contract was het laatste resultaat van een Broad Agency Announcement 2011 uitgegeven door AFCEC. Het maakt deel uit van de voortdurende inspanningen van de luchtmacht om mogelijke kosteneffectieve en duurzame milieuoplossingen te identificeren voor het reinigen van grondwater dat PFOS- en PFOA-concentraties bevat, voor de luchtmacht, en de natie.

PFOS en PFOA zijn synthetische chemische verbindingen die al tientallen jaren worden gebruikt in veel industriële en consumentenproducten zoals kookgerei met antiaanbaklaag, vlekbestendige stof en tapijt en sommige voedselverpakkingen. Beide chemicaliën zijn zeer persistent in het milieu en in het menselijk lichaam, wat betekent dat ze na verloop van tijd niet afbreken. Volgens de Environmental Protection Agency, er zijn aanwijzingen dat blootstelling aan PFOS en PFOA kan leiden tot nadelige gezondheidseffecten bij de mens.

PFOS en PFOA maken ook deel uit van een grotere groep synthetische chemische verbindingen, gezamenlijk per- en polyfluoralkylstoffen genoemd en PFAS genoemd. De familie van PFAS-verbindingen is waar het Clarkson-GSI-team hun onderzoek op richt. Hoewel de acroniemen soms ten onrechte door elkaar worden gebruikt in gesprekken en online, PFOS en PFOA zijn de meest onderzochte verbindingen van de PFAS-groep, en zijn degenen waar de luchtmacht zich op richt. PFOS en PFOA waren componenten van een oud blusschuim dat de luchtmacht en anderen in de jaren zeventig begonnen te gebruiken om op petroleum gebaseerde branden te blussen. Dat blusschuim is inmiddels door de luchtmacht afgebouwd.

Het water dat voor de demonstratie werd gebruikt, werd gehaald uit twee peilbuizen in het Wright-Patterson-trainingsgebied voor brand.

"We proberen door PFAS beïnvloed grondwater te vernietigen of af te breken met behulp van elektrisch ontladingsplasma, " verklaarde Dr. Selma Mededovic van Clarkson University, hoofdonderzoeker.

De plasmareactor is een gesloten systeem dat gebruik maakt van water, elektriciteit en argongas om PFOS en PFOA binnen enkele minuten af ​​te breken.

"Het argongas concentreert PFAS op het grensvlak tussen gas en vloeistof en plasma wordt gegenereerd op dat grensvlak, die vervolgens PFAS vernietigt, ', zei Mededovic.

chemisch, het plasma reduceert de PFAS-molecuulketen tot kleinere verbindingen en elementen, door meerdere cycli. Er zijn geen extra chemicaliën of additieven nodig.

"Dit is de enige technologie die daadwerkelijk PFAS-moleculen vernietigt die op deze schaal is aangetoond, het haalt ze niet alleen uit het water, " zei Dr. Tom Holsen van Clarkson University en co-hoofdonderzoeker. "Alle andere demonstraties die we kennen, verwijderen het uit het water door middel van filtratie, dus er is nog steeds een PFAS dat afval bevat. Onze methode vernietigt eigenlijk PFAS."

Tijdens deze twee weken durende demonstratie, honderden liters grondwater werden behandeld. In die tijd konden ingenieurs verschillende looptijden en stromen testen om de efficiëntie van hun mobiele laboratorium voor milieusanering te optimaliseren.

"Het algemene doel van het project was om de technologie van het laboratorium naar het veld over te brengen en de bedrijfsomstandigheden van het mobiele systeem te optimaliseren, " zei Stephen Richardson van GSI Environmental, Inc., en co-hoofdonderzoeker.

Volgens de onderzoekers is de volgende fase in dit project zal een gedetailleerde analyse van het behandelde water zijn, en het evalueren van verdere opschaling van hun plasmareactorontwerp.

Monsters van grondwater van verschillende luchtmachtbases, waaronder Wright-Patterson AFB, werden gebruikt in vroege studies.

Drinkwater bij Wright-Patterson wordt regelmatig getest en bevat PFOS/PFOA ruim onder het EPA-adviesniveau voor levenslange gezondheid. De basis is ook de thuisbasis van een waterbehandelingsfaciliteit die gebruik maakt van gegranuleerde actieve kool, online sinds juni 2017, en heeft meer dan 225 miljoen gallons drinkwater gefilterd op PFOS en PFOA, daten.

Het onderzoekswerk en de mitigatiemaatregelen van de luchtmacht worden geleid door de Comprehensive Environmental Response, Wet schadevergoeding en aansprakelijkheid, of CERCLA, toepasselijke staatswetten en het levenslange drinkwatergezondheidsadvies van de EPA van 70 delen per biljoen.

"PFOS/PFOA is een nationale kwestie, en onderzoek als dit kan leiden tot de doorbraken die we nodig hebben om mogelijke besmetting aan te pakken, " zei Mark Correll, plaatsvervangend adjunct-secretaris van de luchtmacht voor installaties, Energie en Milieu. "Deze demonstratie is een ander voorbeeld van de toewijding van de luchtmacht aan onze natie, onze gemeenschappen en onze omgeving."

Met zijn hoofdcampus in Potsdam, New York, en aanvullende graduate programma's en onderzoeksfaciliteiten in de New York Capital Region, Baken, New York, en New York, Clarkson University is een leider in technologisch onderwijs en duurzame economische ontwikkeling door middel van lesgeven, studiebeurs, onderzoek en innovatie.