Das Bestreben, die Menge an PFAS in der Umwelt zu reduzieren, führte mich zu einem Industriepark in einem südlichen Vorort von Grand Rapids, Michigan. Das Glas mit PFAS-Konzentrat in meiner Hand ist Teil einer Demonstration, die von meinen Gastgebern, Revive Environmental, während einer Besichtigung der PFAS-Vernichtungsanlage des Unternehmens organisiert wurde, einer der ersten im Land, die kommerziell und in großem Maßstab betrieben wurde. Ein paar Meter vor mir steht der PFAS „Annihilator“ des Unternehmens in einem weißen Versandcontainer.
Der Annihilator ist nur eine von mehreren Technologien, die derzeit darum kämpfen, PFAS abzubauen und zu zerstören. Diese reichen von etablierten Prozessen wie elektrochemischer Oxidation und überkritischer Wasseroxidation bis hin zu neuen Techniken, die auf ultraviolettem Licht, Plasma, Ultraschall oder katalysatorgesteuerten thermischen Prozessen basieren. Einige werden in Feldtests eingesetzt. Andere Unternehmen führen aktiv Pilotprogramme durch, viele davon mit verschiedenen Abteilungen des US-Verteidigungsministeriums und anderen Regierungsbehörden. Und viele andere Technologien befinden sich noch in der Laborforschung.
Dafür gibt es gute Gründe. PFAS sind nicht nur überall um uns herum; sie sind auch in uns. Menschen können PFAS nicht abbauen und unser Körper hat Mühe, sie aus unserem System zu entfernen. Studien deuten darauf hin, dass sie sich in meinem und Ihrem Blut befinden – und zwar bei der Mehrheit der Amerikaner – und dass sie mit einem erhöhten Risiko für Nieren- und Hodenkrebs, verringertem Geburtsgewicht bei Säuglingen und Bluthochdruck in Verbindung gebracht werden. Und das ist nur das, was wir jetzt wissen: Forscher setzen sich weiterhin mit den gesamten Auswirkungen von PFAS auf die Gesundheit von Mensch und Umwelt auseinander.
Der Annihilator von Revive und andere aufkommende Zerstörungstechnologien zeigen erste vielversprechende Anzeichen dafür, dass diese „ewigen Chemikalien“ dauerhaft aus der Umwelt entfernt werden können, wodurch die weitere Exposition und das Risiko für den Menschen begrenzt werden. Doch die Zerstörung von PFAS ist nur ein Schritt im gesamten Sanierungsprozess. Auf der ganzen Welt entwickeln Forscher neue Technologien und Techniken, um die Chemikalien besser zu verstehen, zu testen und zu verfolgen – sowie alternative Materialien zu identifizieren – um PFAS endgültig zu eliminieren.
Brechen sie ab
Der Ursprung von PFAS geht auf die Mitte des 20. Jahrhunderts zurück, als der Chemiegigant 3M PFOA (Perfluoroctansäure) erfand, um das Verklumpen von Antihaftbeschichtungen während der Produktion zu verhindern. Schließlich begann 3M, das Material an andere Chemieunternehmen zu verkaufen, darunter DuPont, das das Material für seine damals revolutionäre Beschichtung Teflon verwendete. Später entwickelten und produzierten andere Hersteller wie Chemours und Corteva ihre eigenen Marken. Die gesundheitlichen Auswirkungen von PFAS und das Ausmaß, in dem die Chemikalien in die Umwelt eingedrungen waren, wurden erst in den frühen 2000er Jahren entdeckt, als rechtliche Schritte gegen DuPont Beweise dafür zu Tage förderten, dass Chemieunternehmen einige der Risiken kannten, die PFAS für die menschliche Gesundheit darstellten, sie aber absichtlich in sie einbrachten Wasserstraßen und ungeschützte Halteteiche, wo sie schließlich ins Trinkwasser und in die Menschen gelangten.
Obwohl es Jahre her ist, seit die ersten Gefahren von PFAS öffentlich bekannt wurden, kämpfen Wissenschaftler und Aufsichtsbehörden seitdem damit, wie sie die Kontamination am besten beseitigen und die Sicherheit der Menschen gewährleisten können. Traditionell werden PFAS durch Standardmethoden zur Wasserfiltration behandelt: körnige Aktivkohle, Umkehrosmose, Ionenaustauscherharze. Diese Methoden funktionieren außerordentlich gut zur Erfassung von PFAS. Das Problem besteht jedoch darin, dass die einmal eingefangenen Chemikalien nicht verschwinden. Die Filter werden entsorgt oder zur Wiederverwendung chemisch gewaschen, und die notorisch klebrigen PFAS gelangen über Mülldeponien und Abwasser wieder in die Umwelt. Bei der Verbrennung – einer weiteren traditionellen Schadensminderungstechnik – besteht die Gefahr, dass unzerstörte PFAS-Verbindungen durch den Schornstein in die Luft gelangen. Gleichzeitig werden PFAS weiterhin hergestellt, verwendet, entsorgt und in der Umwelt zirkuliert. Und so wird nach einer Möglichkeit gesucht, die ewigen Chemikalien etwas vergänglicher zu machen.
Für den Annihilator verwendet Revive eine Zerstörungsmethode namens überkritische Wasseroxidation (SCWO), um die dauerhaften Kohlenstoff-Fluor-Bindungen zu spalten, die PFAS-Verbindungen charakterisieren. In einem anderen Schiffscontainer, der als Überwachungsstation für den Annihilator dient, zeigt David Trueba auf eine Reihe von Computermonitoren, die Daten der verschiedenen Sensoren im Zerstörungsgerät anzeigen. Trueba ist Präsident und CEO von Revive und fungiert als einer meiner Reiseführer auf der Tour. SCWO sei im Wesentlichen ein PFAS-Schnellkochtopf, erklärt er, der die kontaminierte Flüssigkeit auf einen überkritischen Zustand von über 500 °C und 3.200 PSI erhitzt und komprimiert. In diesem Zustand, in dem Wasser in einer Art Fegefeuer zwischen Flüssigkeit und Gas gefangen ist, wird Sauerstoff löslich und die daraus resultierende Oxidation treibt die Reaktion voran, die letztendlich das PFAS zerstört. SCWO wurde unter anderem zur Stilllegung und Vernichtung alter Lagerbestände an Senfgas, der brutalen chemischen Waffe, die die Schützengräben des Ersten Weltkriegs heimgesucht hatte, eingesetzt. Battelle, eine nationale gemeinnützige Forschungsorganisation, passte SCWO an, um auf PFAS abzuzielen, und gründete Revive als Privatunternehmen Unternehmen mit Investition von Viking Global Investors im Januar 2023.