Case

Soldreven proces skal omdanne miljøgifte til uskadelige stoffer

De svært nedbrydelige og sundhedsskadelige miljøgifte PFAS skal i fremtiden helt fjernes fra miljøet ved en fotokatalytisk proces, drevet af solenergi. Det er målet med et forskningsprojekt, som har fået en Sapere Aude-bevilling.

  • Tværrådslig
  • Sapere Aude Forskningsleder
  • 2021

Tænk en verden helt uden miljøgifte, som for eksempel uden PFAS, de perfluorerede alkylsyreforbindelser, som findes i utallige dagligvarer og via dem er spredt til jord og vand, planter, dyr og mennesker. Stofferne skyr fedt og vand, og er derfor velegnede til for eksempel slip-let-køkkenredskaber, smudsafvisende tæpper, brændhæmmende skum og meget mere.

Sådan en verden vil Zongsu Wei skabe. Opgaven er stor:

»PFAS’ utrolige egenskaber betyder, at stofferne har været brugt i årtier i industrien over hele kloden. Fordi de er svært nedbrydelige, og derfor også kaldes ”evighedskemikalier”, forurener stofferne i dag drikkevandet for millioner af mennesker på verdensplan. Og da de også ophobes i kroppen på forskellig vis og er yderst sundhedsskadelige, er det på høje tid, at noget ekstraordinært bliver sat i værk.«

Zongsu Wei er Tenure Track Adjunkt ved Aarhus Universitet, og som ekspert i PFAS har han længe arbejdet med miljøvenlige processer, hvor målet på sigt er helt at eliminere ”evighedskemikalierne” fra vandmiljøet. Netop det belønnes han nu for.

Med hans nyeste forskningsprojekt har han fået tildelt den særligt prestigefyldte bevilling fra Danmarks Frie Forskningsfond kaldet Sapere Aude, som betyder ’Vov at vide’. Så nu kan han arbejde videre med at nå sit mål. Bevillingen giver ham nemlig mulighed for at konsolidere sin forskningsgruppe.

Forskerne vil effektivisere og sætte fart på nedbrydningen af PFAS gennem en proces, der skal drives af solenergi og genanvendelige fotokatalysatorer. Disse katalysatorer består af materialer, der kan omsætte solens energi til frie elektroner, som herefter kan nedbryde PFAS til ugiftige fluorider, CO2 og vand.

Akut behov for effektive og bæredygtige processer

For problemet i dag er ifølge Zongsu Wei, at de nuværende metoder til at fjerne PFAS fra forurenet vand enten er yderst ineffektive eller meget energikrævende.

»Der er derfor et akut behov for at udvikle nye teknologier, der kan nedbryde de ellers svært nedbrydelige kemikalier på en grøn og bæredygtig måde. I projektet vil jeg udvikle særlige fotokatalysatorer, der får processen til at gå hurtigere og er baseret på biokul (biomasse fra dyr eller planter, red.). På den måde vil vi drive de reaktioner, der effektivt skal nedbryde PFAS ved hjælp af solens energi,« forklarer Zongsu Wei.

Han fremhæver, at alle fotokatalytiske materialer, der bruges til at nedbryde PFAS i forurenet vand, kan genbruges, og slutproduktet er vand, der i princippet vil kunne drikkes.

»Dermed er der tale om en tværfaglig øko-teknologisk løsning, der både kan give os et renere vandmiljø og have en enorm, positiv effekt på vores sundhed. Ikke bare i Danmark og EU, men på globalt plan.«

Sundhedsproblemer forbundet med PFAS illustrerer, at det er afgørende vigtigt snart at finde løsninger:

»Hvis man udsættes for PFAS, kan det give forskellige sundhedsskadelige effekter. Stofferne kan udløse lav fødselsvægt, forstyrre skjoldbruskkirtlens hormonproduktion, nedsætte immunforsvaret og i sidste ende give en øget risiko for kræft. En ny dansk undersøgelse viser desuden, at hvis Covid-19-patienter udsættes for et højt niveau af et af disse stoffer, så mere end fordobler det risikoen for at udvikle alvorlige symptomer,« forklarer Zongsu Wei.

Han henviser også til et aktuelt eksempel fra Korsør, hvor en brandøvelsesplads blev forurenet af brandskum med giftige fluourstoffer.

»De sundhedsskadelige effekter ved at være udsat for PFAS over længere tid er blevet særligt tydelige her. Der er sket en PFAS-forurening af naturen og af kødkvæget, der græsser i området, og forureningen kan kobles til adskillige helbredsproblemer, blandt andet hos en tre måneder gammel baby. Den slags problemer er den afgørende årsag til, at jeg har valgt at kaste mig over processer, der helt skal fjerne stofferne fra bl.a. vandmiljøet.«

Problemet med PFAS skal løses nu

Når projektet er ved vejs ende, regner Zongsu Wei med at have opnået to afgørende resultater:

»For det første det rent videnskabelige, nemlig at få nøgleviden og udfylde det videnshul, som eksisterer i dag i forhold til, hvordan vi kan udnytte solenergien til at drive den slags grønne processer. For det andet vil vores resultater være det første vigtige trin hen mod en ny generation af vandbehandlingsteknologier, som kan bidrage til at løse det meget alvorlige PFAS-problem, og som vi kan overdrage til de politiske beslutningstagere, der skal regulere disse kemikalier.«

»Desværre er der tusindvis af tilsvarende kemiske stoffer i omløb i miljøet, såsom pesticider og tilsvarende stoffer. Så jeg satser hårdt på at udvikle en teknologiplatform. Altså at skabe en grundlæggende teknologi, der på sigt kan nedbringe forurening fra en lang række af den type skadelige stoffer til nul,« slutter Zongsu Wei.

Foto: Unsplash, Nathan Dumlao