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Jul 16, 2023

EPA finanziert Team der Rice University zur Untersuchung der PFAS-Zerstörung

Die Environmental Protection Agency (EPA) hat bekannt gegeben, dass sie der Rice University 25.000 US-Dollar zur Finanzierung ihrer Forschung zur Behandlung von Per- und Polyfluoralkyl-(PFAS)-Abfällen auf Mülldeponien im Rahmen des Programms zur Verfügung gestellt hat

Die Environmental Protection Agency (EPA) hat bekannt gegeben, dass sie der Rice University 25.000 US-Dollar zur Finanzierung ihrer Forschung zur Behandlung von Per- und Polyfluoralkyl (PFAS)-Abfällen auf Mülldeponien im Rahmen des Programms „People, Prosperity and the Planet“ (P3) der Agentur zugesprochen hat.

Rice gehört zu den 21 Phase-I-Empfängern, die Zuschüsse von jeweils bis zu 25.000 US-Dollar erhalten, um sie bei der Entwicklung ihres Proof-of-Concept zu unterstützen, und sind berechtigt, sich um einen Phase-II-Zuschuss von bis zu 100.000 US-Dollar zur weiteren Umsetzung ihrer Entwürfe zu bewerben.

„Das P3-Programm der EPA, jetzt in seinem 20. Jahr, ist ein aufregendes und einzigartiges Programm, das die Fähigkeit der Studenten anerkennt, Fantasie und Wissenschaft in neue Lösungen umzusetzen, die die menschliche Gesundheit und die Umwelt schützen“, sagt Chris Frey, stellvertretender Administrator des EPA-Büros für Forschung und Entwicklung. „Herzlichen Glückwunsch an die diesjährigen Teams. Ihre innovativen Projekte befassen sich mit kritischen Umweltproblemen und umfassen eine umweltfreundliche Beschichtung zur Reduzierung der Kontamination der Meeresumwelt, ein Gerät zur Entfernung von Mikroplastik aus Regenwasser, eine Luftüberwachungs- und Filtertechnologie zur Reduzierung der Belastung von Schülern durch Luftschadstoffe und vieles mehr.“

Das Team der Rice University entwickelt eine chemikalienfreie UV-Einheit, die PFAS im Deponiesickerwasser mithilfe von Bornitrid, einer ungiftigen chemischen Verbindung, abbaut. Durch die Bereitstellung einer ungiftigen Methode zur Behandlung von PFAS-haltigem Abwasser aus Deponien wird die Menge an PFAS und anderen organischen Schadstoffen in der Wasserversorgung umliegender Gemeinden reduziert. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber einigen PFAS in der Umwelt gesundheitsschädliche Auswirkungen auf Mensch und Tier haben kann.

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Kürzlich veröffentlichte Forschungsergebnisse einer Gruppe der Rice University unter der Leitung von Michael Wong, Professor für Chemie, Bau- und Umweltingenieurwesen, Materialwissenschaften und Nanotechnik, zeigen, dass kommerziell erhältliches Bornitrid (BN) Perfluoroctansäure (PFOA) mithilfe von ultraviolettem Licht photokatalytisch abbaut. UVC-Licht und ist pro Photon zehnmal effektiver als der Benchmark-Photokatalysator Titandioxid. Das UVC/BN-System war auch wirksam beim Abbau anderer PFAS, einschließlich kurzkettiger perfluorierter Carbonsäuren (PFCAs) und Perfluooktansulfonsäure (PFOS). Die Forschungsgruppe hat ihre Untersuchungen auf andere BN-basierte Materialien ausgeweitet und ihre neuesten Daten deuten darauf hin, dass ihr bestes BN-Material die PFOA-Halbwertszeit bei Raumtemperatur auf sechs Minuten verkürzt. PFOA war nach 40 Minuten nicht mehr nachweisbar. Die Verringerung der PFAS-Kontamination im Deponiesickerwasser wirkt sich direkt auf die Qualität des Wassers aus, das den unterversorgten Gemeinden rund um diese Deponien zur Verfügung steht. Darüber hinaus kann diese Technologie auf Deponiesickerwasser und andere PFAS-kontaminierte Wasserströme auf der ganzen Welt angewendet werden, sodass viele Menschen in den Genuss saubereren Wassers kommen.

Das Studententeam wird einen neuen photokatalytischen UV/BN-Batch-Reaktor im Labormaßstab entwerfen und bauen. Unter Verwendung von PFOA und PFOS als Modell-PFAS in synthetischem Deponiesickerwasser mit variablem Huminsäuregehalt, pH-Wert und organischem Gesamtkohlenstoff wird das Team Tests durchführen, um Leistungsinformationen und geeignete Betriebsbedingungen zu ermitteln. Zur Bestätigung des Abbaus werden die PFAS-Konzentrationen gemessen.

Das Team plant außerdem, die Auswirkungen von echtem Deponiesickerwasser auf die Leistung des photokatalytischen UV/BN-Batch-Reaktors zu untersuchen. Bachelor-Studenten, insbesondere solche aus unterrepräsentierten Minderheitengruppen und Studentinnen, werden praktische technische Erfahrungen mit Wasseraufbereitungssystemen und Umweltgewässern sammeln, während die Mentor-Studenten Führungserfahrung sammeln werden. Unterversorgte Gemeinden in der Nähe von Mülldeponien erfahren mehr über das PFAS-Problem und aktuelle/neue Behandlungslösungen.