PFAS

© SERHII- stock.adobe.com
PFAS
PFAS steht für Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen
« zurück

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (kurz PFAS) bilden eine Gruppe von über 10.000 synthetischen Chemikalien. Diese Verbindungen zeichnen sich durch eine extrem stabile Kohlenstoff-Fluor-Bindung aus.

PFAS kennzeichnen sich durch folgende Merkmale:

  • Wasser-, fett- und schmutzabweisend
  • Hitze- und chemikalienbeständig
  • Extrem langlebig („Ewigkeitschemikalien”)
  • Praktisch nicht biologisch abbaubar
  • Bioakkumulativ in Organismen und Umwelt

Dadurch, dass sich die synthetischen Chemikalien in der Umwelt praktisch nicht abbauen, reichern sie sich kontinuierlich in Gewässern, Böden, Pflanzen und Lebewesen an. Wissenschaftliche Studien verbinden PFAS-Belastungen mit verschiedenen Gesundheits- und Umweltrisiken.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken

PFAS stehen zunehmend im Fokus der Umwelt- und Gesundheitspolitik:

  • Persistenz: Die Halbwertszeit vieler der synthetischen Chemikalien in der Umwelt beträgt Jahrzehnte bis Jahrhunderte.
  • Mobilität: Sie gelangen über Produktionsabwässer, Deponiesickerwasser und Lufttransport in die Umwelt.
  • Bioakkumulation: PFAS reichern sich in der Nahrungskette an und finden sich heute in Blutproben von Menschen weltweit.
  • Gesundheitsauswirkungen: Wissenschaftliche Studien verbinden die Exposition mit den Stoffen mit:
    • Erhöhten Cholesterinwerten
    • Beeinträchtigter Immunfunktion
    • Schilddrüsenerkrankungen
    • Verminderte Fruchtbarkeit
    • Niedrigeres Geburtsgewicht
    • Erhöhtes Risiko bestimmter Krebsarten

Aufgrund der zahlreichen Risiken arbeitet die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) an einer umfassenden Beschränkung (REACH-Verordnung). Bisher haben sich die rechtlichen Rahmenbedingungen kontinuierlich verschärft. Diese regulatorischen Entwicklungen stellen die Wasserstoffindustrie vor erhebliche Herausforderungen. Denn PFAS kommen beispielsweise in PEM-Elektrolyseuren zum Einsatz.

Funktion in der Wasserstofftechnologie

  1. Membranmaterial: Die zentrale Komponente vieler PEM-Elektrolyseure basieren auf PFAS-haltigen Membranen transportieren Protonen zwischen den Elektroden.
  2. Bindemittel: Sie verbessern die Haftung zwischen Katalysatorpartikeln und Trägermaterialien in den Elektroden.
  3. Protonenleitfähigkeit: Sie optimieren die Wasseraufnahme und Protonentransporteigenschaften der katalytischen Schichten.
  4. Langzeitstabilität: Verbindungen mit Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen steigern die chemische Beständigkeit der Elektrolyseurkomponenten im sauren Milieu.

Die aktuellen Leistungsparameter vieler PEM-Elektrolyseure sind ohne den Einsatz von der Materialien schwer zu erreichen. Dies erklärt ihre verbreitete Verwendung trotz bekannter Umweltprobleme.

Alternativen für die Wasserstoffproduktion

Der Innovationsdruck führt zu intensiver Forschung nach PFAS-freien Lösungen:

  1. Alternative Membranmaterialien: Entwicklung von kohlenwasserstoffbasierten Protonenaustauschermembranen ohne fluorierte Polymere.
  2. Anorganische Bindemittel: Einsatz von Titanoxid, Siliziumdioxid oder anderen anorganischen Materialien als Bindemittel.
  3. Neue Beschichtungstechnologien: Verfahren wie die Plasmatechnologie, die ohne PFAS auskommen und gleichzeitig den Edelmetallbedarf reduzieren.
  4. Alkalische Elektrolyseure: Verstärkter Fokus auf alkalische Elektrolysetechnologie

Die Reduzierung und letztendlich der vollständige Verzicht auf PFAS gilt als entscheidender Faktor für die gesellschaftliche Akzeptanz und Nachhaltigkeit der Wasserstofftechnologie als Energieträger der Zukunft.

« zurück
Reinstwasser für Elektrolyseure: Warum Leitfähigkeit allein nicht genügt

Reinstwasser für Elektrolyseure: Warum Leitfähigkeit allein nicht genügt

Eine niedrige Leitfähigkeit ist eine wichtige Kenngröße für Reinstwasser, erfasst aber weder Partikel noch Mikroorganismen oder organische Rückstände. Im Fachbeitrag erklärt Peter Krause, Geschäftsführer der Wolftechnik Filtersysteme GmbH & Co. KG, warum es für den zuverlässigen Betrieb von Elektrolyseuren auf eine abgestimmte Aufbereitungskette und eine wirksame Endfiltration unmittelbar vor der Nutzung ankommt.

mehr lesen
Die Wasserstoff-Insel Öhringen: Großversuch gelingt

Die Wasserstoff-Insel Öhringen: Großversuch gelingt

Mit Wasserstoff heizen? „Energetischer Unsinn“ sagen die einen, „eine spannende Option für die Energiewende“ die anderen. Unabhängig von der Meinung, die vertreten wird – ob das technisch überhaupt machbar ist, muss in Praxisversuchen geklärt werden. Ein Projekt dazu ist das „NETZlabor Wasserstoff-Insel Öhringen“ – dort sorgt Messtechnik der VEGA Grieshaber KG dafür, dass das Gas stets in der passenden Menge zur Verfügung steht.

mehr lesen
Auswahl von Armaturen für die Produktion von blauem Wasserstoff

Auswahl von Armaturen für die Produktion von blauem Wasserstoff

Die Wasserstoffwirtschaft wächst rasant – doch wie lässt sich der steigende Bedarf nachhaltig decken? Jochen Wassmann, Manager EPC/OEM Final Control bei Emerson, vergleicht die zwei zentralen Produktionsverfahren für blauen Wasserstoff – SMR und ATR – und zeigt, welche Anforderungen diese an Armaturen, Regler und Überdruckventile stellen.

mehr lesen
Datenschutz
h2-news.de, Inhaber: Vulkan-Verlag GmbH (Firmensitz: Deutschland), würde gerne mit externen Diensten personenbezogene Daten verarbeiten. Dies ist für die Nutzung der Website nicht notwendig, ermöglicht aber eine noch engere Interaktion mit Ihnen. Falls gewünscht, treffen Sie bitte eine Auswahl:
Datenschutz
h2-news.de, Inhaber: Vulkan-Verlag GmbH (Firmensitz: Deutschland), würde gerne mit externen Diensten personenbezogene Daten verarbeiten. Dies ist für die Nutzung der Website nicht notwendig, ermöglicht aber eine noch engere Interaktion mit Ihnen. Falls gewünscht, treffen Sie bitte eine Auswahl: