Durchbruch bei PFAS: Aus Abfall wird in zehn Sekunden ein wertvoller Rohstoff

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Durchbruch bei PFAS: Aus Abfall wird in zehn Sekunden ein wertvoller Rohstoff

Von: Anne Bajrica

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Forscher gewinnen Fluor aus PFAS-Abfällen zurück. Rund 90 Prozent lassen sich als nutzbares Silberfluorid wiederverwenden.

PFAS sind chemisch gesehen fast das Gegenteil eines Wegwerfprodukts. Die sogenannten Ewigkeitschemikalien halten Hitze, Wasser und vielen chemischen Angriffen stand. Deshalb stecken sie etwa in speziellen Feuerlöschschäumen. Nach ihrer Nutzung bleibt jedoch ein hartnäckiges Abfallproblem zurück. Forscher der Rice University wollen daraus nun einen Rohstoffkreislauf machen: Sie gewinnen das Fluor aus den Abfällen zurück und verwandeln es in Silberfluorid.

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit dem Wissensmagazin SMART UP NEWS

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Das ist mehr als eine andere Methode zur Entsorgung. Fluor ist ein wichtiger Baustein für zahlreiche Chemikalien, unter anderem in der Pharma- und Agrochemie sowie bei modernen Materialien. Bislang lässt sich PFAS-belastetes Material zwar so behandeln, dass am Ende stabile anorganische Fluoride entstehen. Diese sind wesentlich unproblematischer – bleiben aber Abfall. Das neue Verfahren soll diesen letzten Schritt ändern.

Fluor-Recycling macht aus dem Reststoff wieder einen Ausgangsstoff

Das Team um Chemiker James Tour nutzt dafür ein Verfahren namens Flash-encapsulated fluorination. Ausgangspunkt können PFAS sein, die zuvor mit Aktivkohle aus Wasser aufgenommen wurden. Kurze elektrische Pulse erhitzen das Material innerhalb weniger Sekunden stark. Dabei lösen sich fluorhaltige Verbindungen aus dem Abfall. In unmittelbarer Nähe wartet Silber, das das Fluor bindet und in Silberfluorid umwandelt.

Die Geschwindigkeit ist bemerkenswert. In der Forschungsarbeit berichten die Wissenschaftler von einer Reaktionszeit von rund zehn Sekunden. Mehr als 99,9 Prozent der organischen Fluorverbindungen ließen sich entfernen. Rund 90 Prozent des verfügbaren Fluors lagen anschließend in Form von Silberfluorid vor. Die Arbeit erschien am 11. September 2026 in Nature Chemical Engineering.

Der entscheidende Kniff liegt in einer dünnen Barriere. Bei den hohen Temperaturen entsteht rund um die heiße Kohle eine stark reduzierende Umgebung. Diese würde das gerade erzeugte Silberfluorid wieder in metallisches Silber zurückverwandeln. Deshalb trennten die Forscher Kohlenstoff und Silber mit porösen Quarzfasern. Fluorhaltige Gase können hindurchtreten, feste Bestandteile dagegen nicht.

Das zurückgewonnene Silber lässt sich erneut verwenden

Im Labor entsprach das gewonnene Silberfluorid nach Angaben der Rice University handelsüblichem Material. Es ließ sich anschließend einsetzen, um organische Moleküle zu fluorieren. Solche Reaktionen spielen beispielsweise bei der Herstellung von Arznei- oder Pflanzenschutzwirkstoffen eine Rolle.

Auch das Silber selbst muss dabei nicht verloren gehen. Nachdem es sein Fluor abgegeben hat, kann es erneut in den Prozess zurückgeführt werden. Damit entsteht zumindest im Labor ein Kreislauf, in dem sowohl das Fluor als auch das Silber weitergenutzt werden können. Tour beschreibt den Ansatz als Wechsel von der reinen Abfallbeseitigung hin zu einer Kreislaufchemie. „Wir können das schädliche PFAS neutralisieren und das Fluor in eine nutzbare Form bringen“, so der Chemiker.

Noch ist daraus allerdings kein Verfahren für große industrielle Abfallströme geworden. Die Studie beschreibt eine experimentelle Methode. Entscheidend wird sein, ob sich die Technik skalieren lässt und wie viel Energie, Silber und Aufbereitung in größeren Anlagen nötig wären. Auch die Wirtschaftlichkeit gegenüber bestehenden Verfahren ist damit noch nicht geklärt.

Das Prinzip geht jedoch über bloße PFAS-Entsorgung hinaus. Statt Fluor nach der Zerstörung problematischer Verbindungen dauerhaft zu binden und anschließend wegzuwerfen, wird das Element erneut zum Ausgangsstoff. Bei schwer abbaubaren fluorierten Chemikalien könnte daraus eine zusätzliche Recyclingroute entstehen.

Kurz zusammengefasst: