„Es gibt viel Zerstörung, die nötig ist“, bemerkt Parker Bovée von Cleantech Group, einem Forschungs- und Beratungsunternehmen, und fasst damit die vorliegende Herausforderung zusammen.
Er bezieht sich auf PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen), die allgemein als „Ewigkeitschemikalien“ bekannt sind.
Diese synthetischen Verbindungen sind in Alltagsgegenständen wie wasserdichter Kleidung, Antihaft-Kochgeschirr, Kosmetika und Lebensmittelverpackungen weit verbreitet.
Ihr Nutzen liegt in ihrer Fett- und Wasserabweisung, aber ihre Beständigkeit gegen Abbau gibt Anlass zur Sorge, da sie mit negativen gesundheitlichen Folgen in Verbindung gebracht werden, darunter erhöhte Risiken für bestimmte Krebsarten und Fortpflanzungsprobleme.
Die außergewöhnliche Stärke ihrer Kohlenstoff-Fluor-Bindungen ermöglicht es ihnen, jahrzehntelang, sogar jahrhundertelang, in der Umwelt zu verbleiben.
Während die Detektion und Entfernung von PFAS aus Wasser und Boden möglich ist, was zu konzentriertem, hochfestem Abfall führt, bleibt die Frage: Was ist die optimale Entsorgungsmethode?
Gegenwärtige Praktiken beinhalten entweder teure Langzeitlagerung, Verbrennung (oft unvollständig, was zu giftigen Emissionen führt) oder Entsorgung auf Deponien für gefährliche Abfälle.
Clean-Tech-Unternehmen führen jedoch jetzt innovative Techniken ein, die darauf ausgelegt sind, diese persistenten Chemikalien effektiv zu eliminieren.
Diese Technologien werden in kleinen Pilotprojekten mit potenziellen Kunden, darunter Industriehersteller, kommunale Kläranlagen und sogar das US-Militär, rigoros getestet.
Herr Bovée betont das „große und wachsende“ Marktpotenzial für Unternehmen, die sich auf die Zerstörung von PFAS spezialisiert haben.
Während sich der Markt derzeit auf die Vereinigten Staaten konzentriert, beginnen auch andere Regionen, diese Lösungen zu erforschen, fügt er hinzu.
In Großbritannien hat die Wasserbehörde Ofwat Wasserversorgungsunternehmen Mittel zur Verfügung gestellt, um PFAS-Zerstörungsmethoden zu untersuchen, wobei Severn Trent Water ein Projekt leitet, um potenzielle Technologien und Lieferanten zu bewerten.
Ein wichtiger Wachstumstreiber auf dem US-Markt ist das rechtliche Risiko. Zahlreiche Klagen wegen PFAS-bedingter Kontamination und Schäden wurden eingereicht, wobei große Chemiehersteller wie 3M bereits Milliarden in Sammelklagevergleiche zahlen.
Auch die regulatorischen Rahmenbedingungen werden weltweit immer strenger.
Rechtliche Grenzwerte für zwei PFAS im Trinkwasser sollen in den Vereinigten Staaten im Jahr 2031 in Kraft treten.
Herr Bovée stellt fest, dass PFAS weiterhin ein überparteiliches Thema ist, mit der Erwartung, dass zukünftige US-Vorschriften über Trinkwasser hinausgehen und industrielle Einleitungen und andere Quellen umfassen werden.
Auch die EU hat rechtliche Grenzwerte für PFAS im Trinkwasser, die die Mitgliedstaaten ab dem nächsten Jahr durchsetzen müssen.
Für die PFAS-Zerstörung stehen verschiedene Technologien zur Verfügung, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen.
Laut Herrn Bovée steht die elektrochemische Oxidationstechnologie (EO) kurz vor der Marktreife.
Bei dieser Methode werden Elektroden in PFAS-kontaminiertes Wasser getaucht und ein elektrischer Strom angelegt, der die Chemikalien abbaut.
Obwohl EO energieintensiv ist, benötigt es keine hohen Temperaturen oder Drücke und ist relativ einfach zu bedienen und in bestehende Aufbereitungssysteme zur Konzentration von PFAS zu integrieren, so Mark Ralph, CEO des kanadischen Start-ups Axine Water Technologies.
Nach einem erfolgreichen Pilotprojekt im vergangenen Jahr verkaufte Axine Water Technologies seine erste kommerzielle Anlage an einen Automobilzulieferer in Michigan. Das System ist jetzt in Betrieb, und der Kunde plant, weitere Systeme für andere Standorte zu erwerben.
Die überkritische Wasseroxidation (SCWO) ist eine weitere vielversprechende Technologie.
Bei der SCWO wird Wasser auf einen überkritischen Zustand erhitzt und unter Druck gesetzt, wodurch die Kohlenstoff-Fluor-Bindungen im PFAS-Abfallstrom aufgebrochen werden.
Chris Gannon, CEO von 374Water mit Sitz in North Carolina, betont, dass SCWO sowohl feste als auch flüssige PFAS-Abfälle verarbeiten kann.
Er erklärt, dass ihre Technologie sogar PFAS in Kunststoffen zerstören kann, wenn diese zerkleinert werden.
Während SCWO-Systeme aufgrund des intensiven Prozesses, der einen komplexen Reaktor und regelmäßige Reinigung erfordert, teuer in der Anschaffung und Wartung sein können, kann es kostengünstiger sein, wenn die PFAS vor der Behandlung konzentriert werden.
Die Stadt Orlando in Florida testet derzeit die Technologie von 374Water in ihrer größten Kläranlage.
Alan Oyler, Projektleiter für öffentliche Arbeiten der Stadt, erklärt, dass sie das Problem proaktiv angehen.
Obwohl die PFAS-Werte im Klärschlamm derzeit nicht reguliert sind, erwartet er zukünftige Vorschriften.
Herr Oyler berichtet über die Zufriedenheit mit den bisher beobachteten Zerstörungsfähigkeiten, wartet aber auf weitere Daten zur Systemzuverlässigkeit.
Die aktuelle Größenordnung der Technologie von 374Water ist begrenzt und bewältigt nur einen Bruchteil der täglichen Nassschlammproduktion der Anlage.
Das Unternehmen baut jedoch seine Aktivitäten aus, und Herr Oyler geht davon aus, dass das System innerhalb weniger Jahre in der Lage sein wird, das gesamte Material der Anlage zu verarbeiten, „bereit, wenn die Vorschriften es erfordern“.
Zu den weiteren Technologien, die sich der Marktreife nähern, gehören die hydrothermale alkalische Behandlung (HALT), die hohe Temperaturen, hohen Druck und eine alkalische Chemikalie verwendet, um PFAS zu zerstören, und die plasmabasierte Technologie, die ionisiertes Gas verwendet, um PFAS-Moleküle abzubauen.
Jay Meegoda, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen am New Jersey Institute of Technology, äußert jedoch eine potenzielle Besorgnis: die Erzeugung schädlicher PFAS-Abbauprodukte.
EO kann beispielsweise hochkorrosiven Fluorwasserstoffdampf erzeugen. Er betont die Notwendigkeit einer „vollständigen Studie“, die alle Ein- und Ausgaben jeder Technologie berücksichtigt.
Unternehmen haben erklärt, dass sie entweder keine PFAS-Abbauprodukte produzieren oder diese angemessen behandeln.
Das US-Verteidigungsministerium (DOD) war für viele PFAS-Zerstörungsunternehmen ein wichtiger Partner und stellte Testumgebungen in der Praxis zur Verfügung.
Die PFAS-Kontamination an US-Militärstandorten ist ein erhebliches Problem, das hauptsächlich auf die Verwendung älterer Feuerlöschschaumformulierungen bei Übungen und Notfällen sowie auf andere Wege wie die Reinigung militärischer Ausrüstung zurückzuführen ist.
Mehr als 700 Standorte sind bekanntermaßen oder vermutlich kontaminiert, was eine Bedrohung für die umliegenden Gemeinden darstellt. Eine kürzlich ergangene Gerichtsentscheidung hat den Weg für Klagen wegen PFAS-Kontamination und Schäden gegen das Militär freigemacht.
Die Sanierungsbemühungen stellen eine Chance für Zerstörungsunternehmen dar, wobei Projekte an verschiedenen Standorten laufen oder geplant sind, um die Leistung und Kosteneffizienz ihrer Lösungen zu bewerten.
Aquagga, ein auf HALT-Technologie spezialisiertes Start-up, hat kürzlich ein Demonstrationsprojekt für das DOD abgeschlossen, bei dem ein Feuerlöschschaumgemisch und andere konzentrierte PFAS-haltige Flüssigkeiten zerstört wurden.
Immense Mengen dieses Schaums werden derzeit an verschiedenen Orten gelagert, nicht nur an Militärstandorten.
Wie andere auch erwartet Aquagga in den kommenden Jahren eine bedeutende Chance, den Schaum zu zerstören und die Umweltschäden im Zusammenhang mit seiner Verwendung zu beheben.
Über das Militär hinaus entsteht ein neuer PFAS-Abfallstrom: die Ausweitung der inländischen Computerchip-Herstellung in den USA, ein Prozess, bei dem PFAS in großen Mengen verwendet wird. „Wir können das zerstören“, sagt Herr Gannon von 374Water.
Neue Daten zeigen, dass der größte See Englands in seinen belebtesten Monaten eine „schlechte“ Wasserqualität aufweist.
Das Swimfo-Dashboard veröffentlicht Informationen über die Wasserqualität an ausgewiesenen Badestellen.
Neue Technologie verspricht, Filme und Fernsehsendungen in verschiedene Sprachen zu synchronisieren, ohne die Qualität der Darbietung zu beeinträchtigen.
Southern Water sagt, dass ein neues Überlaufbauwerk in Bewl es ermöglichen wird, Wasser schneller aus dem Reservoir abzulassen.
FTI Consulting arbeitet an Notfallplänen für den Fall, dass Thames pleite geht, aber wie ist es zu diesem Zustand gekommen?