Projektbeschreibung
Skalierbare Technologie zum nachhaltigen PFAS-Abbau
Die oft als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichneten Poly- und Perfluoralkylsubstanzen (PFAS) weisen eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegenüber modernen Wasseraufbereitungsverfahren auf. Sie stellen aufgrund ihres Bioakkumulations- und Toxizitätspotenzials ein erhebliches Risiko dar, wobei bereits mehr als 9 000 solcher Stoffe identifiziert wurden. Demzufolge besteht ein dringender Bedarf an Verfahren oder Technologien, die in der Lage sind, die C-F-Bindungen, aus denen PFAS bestehen, aufzubrechen, ohne dabei giftige Nebenprodukte zu erzeugen. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts GRAPHEC besteht darin, diese Herausforderung zu meistern. Im Rahmen des Projekts wurden bereits Fortschritte bei der Entwicklung von Graphenschwamm-Anoden erzielt, bei denen elektrochemische Prozesse zum Abbau von PFAS zum Einsatz kommen. Diese Lösung befindet sich zwar noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase, birgt aber das Potenzial, die Ziele des europäischen Grünen Deals, insbesondere die nachhaltige Beseitigung von PFAS, zu fördern.
Ziel
Poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS) have been used since the 1940s and are known as “forever chemicals” due to their extreme persistency to advanced (waste)water treatment strategies. Due to the strength of the C-F bond, each released molecule of PFAS remains in the environment. Today there are more than 9,000 known PFAS, majority of them being extremely resistant to any kind of degradation, and with high bioaccumulation potentials and toxicities.
Electrochemical processes can address the challenge of PFAS presence in water, provided that the anode material is low cost and can break the C-F bond without forming toxic byproducts. Graphene sponge anode developed by our team is the first material to fulfill both requirements. In this project, we will aim at upscaling the electrochemical treatment based on graphene sponge electrodes and testing its long-term performance in degrading PFAS from complex residual streams. This will enable us to answer key scientific and technical questions required for further technology adoption by the water industry, many of them related to the fundamental mechanisms of electrochemical C-F bond breakage and features of anodically polarized graphene. Based on the results achieved to date at lab-scale, GRAPHEC technology has a strong potential to evolve into a sustainable, chemical-free destruction technology for PFAS-laden wastewaters and achieve their complete destruction at ambient temperature and pressure, in modular units, with low capital and operational cost.
Finally, this project also aims at keeping the existing intellectual property and engaging early technology adopters in Europe and beyond to form a mature network of future clients and reach a technology readiness level (TRL) 6 at the end of the project. The project will deliver a new platform technology for the removal of toxic and persistent chemicals from water and is likely to play a key role in the EU´s Green Deal Agenda for securing a toxic-free environment.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsGastgebende Einrichtung
17003 Girona
Spanien