Op zoek naar een "Meester Proper" tegen chemisch vervuilde oppervlakken

Of het nu gaat om waterafstotende coatings voor pannen en potten, waterafstotende bescherming voor kleding of schuimbelasting in brandblusschuimen – zogenaamde per- en polyfluorierte chemicaliën, kortweg PFC, worden vanwege hun water-, vuil- en vetafstotende eigenschappen op diverse manieren gebruikt. Door hun chemische structuur zijn ze echter nauwelijks of niet biologisch afbreekbaar. Ze komen in de natuur niet op natuurlijke wijze voor.

Het samenwerkingsproject „Biogene Polymerkondensaten voor gebruik in grondwaterzuivering en drinkwaterbescherming“ (Biokon) heeft als doel effectieve stoffen te ontwikkelen, om in combinatie met een robuuste zuiveringstechniek deze chemicaliën uit waterkringlopen en bodems te verwijderen. Daarnaast moeten de lopende processen worden gemonitord met behulp van geschikte, nog te ontwikkelen modellen en monitoringtools. Vanuit de Technische Universiteit Berlijn is het vakgebied Installatie- en Veiligheidstechniek onder leiding van Prof. Dr. Michael Schwarze bij het project betrokken. Samenwerkingspartners zijn de bedrijven Sensatec uit Kiel en Geologik uit Münster.

Wereldwijd zijn PFC-concentraties in de natuur vastgesteld. Ze komen onder andere via afvalwater en met PFC-gevaarlijk besmet slib in de bodem, oppervlaktewater en het grondwater terecht. Tot nu toe is het nog niet gelukt om efficiënte milieusaneringsmethoden te ontwikkelen om deze stoffen te elimineren. Studies van de Ruhr-Universiteit Bochum toonden aan dat sommige PFC door drinkwater door mensen worden opgenomen en zich in het bloed opstapelen. Op basis van dierproeven met ratten en muizen worden vooral de kortketen-PFC verdacht kankerverwekkend te zijn. De overdracht van deze bevindingen op mensen is echter omstreden.

Naast de PFC staan als tweede schadstoffgroep vluchtige chloorgechloreerde koolwaterstoffen (LCKW) centraal in het project. Deze oplosmiddelen werden tot in de jaren 1980 in bijna alle industriële sectoren in grote hoeveelheden gebruikt. Een groot deel van de oude verontreinigde grond in Duitsland is met LCKW besmet. Daarom speelt de eliminatie van de deels vluchtige en kankerverwekkende schadstoffen een centrale rol bij de sanering van oude vervuilingen. Vaak bevindt de verontreiniging zich onder gebouwen of onder verhardingen, waardoor het besmette materiaal niet kan worden uitgegraven. De kosten van een traditionele sanering van oude vervuilingen zijn doorgaans zeer hoog en vaak zeer tijdrovend.

Het onderzoeksproject Biokon bestaat uit twee fasen. In de eerste fase wordt geprobeerd de schadstoffen – vooral LCKW – uit de bodem te verwijderen en in de waterige fase beschikbaar te maken. In de tweede fase worden de PFC-schade hersteld. Huidige saneringsmaatregelen voorkomen slechts de oncontroleerbare verspreiding. Met behulp van speciaal ontwikkelde biogene polymerkondensaten door het bedrijf Biosid Deutschland GmbH moeten de PFC uit de ongestoorde bodenzone in de grondwaterlaag worden overgebracht. Het grondwater wordt opgepompt en in een zuiveringsinstallatie van PFC gescheiden. Hiervoor worden eerst in het laboratorium condensaten met de juiste eigenschappen geïdentificeerd en ontwikkeld. In een pilottest op een locatie met PFC-besmetting – papierafval dat daar als meststof op landbouwgrond werd aangebracht – worden de ontwikkelde methoden getest.

Het doel van de wetenschappers die in het project onderzoek doen, is het ontwikkelen van een economisch haalbare saneringsmaatregel die is afgestemd op de locatie- en schadstoffoespraakelijke eisen en die rekening houdt met de verschillende condensaat-, monitorings- en installatietechnieken. Hiermee wordt bijgedragen aan een duurzame voorziening van schoon grondwater. Gebruikers zijn onder andere de operators van drinkwaterzuiveringsinstallaties en hun klanten, evenals boeren die met grondwater hun velden irrigeren.

Biokon wordt gefinancierd door het Bundesministerium für Bildung und Forschung. Het maakt deel uit van de BMBF-beleidsmaatregel „KMU-Innovativ: Ressourcen- en energie-efficiëntie“ binnen het technologie- en toepassingsgebied „Duurzaam waterbeheer“.