Sie trinken sie jeden Tag, ohne es zu wissen: PFAS-Chemikalien, die sogenannten „Ewigkeits-Chemikalien“, sitzen in unserem Wasser und im Körper fest. Herkömmliche Filter scheitern kläglich daran, sie loszuwerden. Doch Forscher der Universität Chicago haben nun einen genialen Trick gefunden, um diese Hartnäckigen fast vollständig zu eliminieren.
Das Erstaunliche? Ihre neue Waffe haben sie aus etwas geborgen, das eigentlich Schrott ist: ausrangierte Lithium-Ionen-Batterien. Vergessen Sie teure UV-Anlagen oder Plasma-Reaktoren – die Lösung liegt in einem chemischen Prozess, der normalerweise die Lebensdauer Ihrer Geräte verkürzt.
Der Trick aus der Batterie-Grabbelkiste
Drei Jahre lang haben die Wissenschaftler um Chibueze Amanchukwu im Labor des Fehlers nachgespürt. Sie analysierten, was passiert, wenn Batterien versagen und Elektrolyte zerfallen. Was für die Energiebranche ein Problem ist, wurde zur Blaupause für die Umwelttechnik. Sie nutzten die Bedingungen, die normalerweise Batteriematerialien zerstören, um die extrem stabilen Kohlenstoff-Fluor-Bindungen von PFAS aufzubrechen.
Der entscheidende Unterschied: Diese Methode spart sich die aggressive Oxidation. Stattdessen kommt Reduktion zum Einsatz. Stellen Sie sich das vor wie einen chemischen Kampf, bei dem man den Feind nicht verbrennt, sondern ihm die Panzerung klaut.
Warum herkömmliche Methoden versagen (und Sie das wissen müssen)
Die gängigen Verfahren zur PFAS-Bekämpfung – ob Hitze, UV-Licht oder Plasma – haben einen entscheidenden Schwachpunkt: Sie fragmentieren die Moleküle oft nur. Das Ergebnis sind kleinere, ebenso giftige PFAS-Bestandteile, die schwerer aus dem Wasser zu fischen sind. Ein Teufelskreis, den viele Ingenieure nur durch höhere Temperaturen lösen wollten.
Hier setzt die elektrochemische Technik der Chicagoer an, die auf einem elektrolithischen, also nicht-wässrigen System basiert:
- 94% Defluorinierung: Das Fluor wird fast vollständig aus der PFAS-Struktur entfernt.
- 95% Abbau: Besonders PFOA, eines der berüchtigtsten PFAS, wird fast komplett zerstört.
- Keine giftigen Nebenprodukte: Das Fluor wird in verwertbare, umweltfreundliche Formen überführt – Abfall wird zur Ressource.
Wie Brian Chaplin von der University of Illinois erklärt: Bei der neuen Methode geht es darum, Elektronen hinzuzufügen, anstatt sie wegzunehmen. Das ist ein fundamentaler Wechsel im Denken.
Modulare Zerstörung statt Industrieanlagen
Was diese Entwicklung für uns Verbraucher in Regionen mit hoher Wasserbelastung (denken Sie an alte Industriegebiete oder Kasernen, wo oft Löschschaum verwendet wurde) so spannend macht, ist die Skalierbarkeit. Wir reden hier nicht über gigantische, energiehungrige Fabriken.
Die Elektrochemie erlaubt modulare Lösungen. Man könnte sich kleine Reaktoreinheiten vorstellen, die von lokalen Solarpaneelen oder einer kleinen Batterieanlage betrieben werden. Denkbar sind Containerlösungen für abgelegene Gemeinden oder kleinere Zulieferbetriebe, die direkt vor Ort ihre PFAS-belasteten Ströme reinigen.
Keine extremen Drücke, keine Hochöfen. Das ist Pragmatismus, der zu unserem Alltag passt.
Vom Fehler zur Wasserrettung
Die Forscher haben sich bewusst mit den PFAS in Batterien auseinandergesetzt. Wenn diese Chemikalien schon in der sauberen Energiewende verbaut sind, muss man lernen, wie man sie kontrolliert wieder loswird. Das Ergebnis ist eine elegantere Strategie für die Getränke Ihres Wasserhahns.
Dieser Ansatz verbindet zwei Bereiche, die man meist getrennt betrachtet: Energiespeicherung und Wasserreinheit. Denn mal ehrlich: Was nützt der schnellste Elektroantrieb, wenn das Wasser daraus verschmutzt bleibt?
Der Clou liegt in den aktivierten Kupfer-Elektroden, die mit Lithium behandelt wurden. Diese Kombination schafft das nötige chemische Milieu, um die PFAS molekular zu zerlegen, anstatt sie nur zu verschieben. Bei 33 getesteten Verbindungen zeigten über zwei Drittel Abbautraten von über 70%.
Was denken Sie? Sollte die Industrie nun verpflichtet werden, solche günstigen und modularen Zerstörungskonzepte zuerst zu implementieren, bevor neue PFAS-Technologien zugelassen werden?
