Biovaste stoffen. De term klinkt onsmakelijk, en eerlijk gezegd zou dat ook zo moeten zijn. Het is het overgebleven slib van de gemeentelijke rioolwaterzuivering. Elk jaar worden miljoenen tonnen van deze voedselrijke modder verspreid over Amerikaanse landbouwgronden. Decennia lang werd het verkocht als alternatief voor natuurlijke meststoffen. Een wonder van recycling, zeker. Tot we de vangst beseften.
Het slib wordt beladen met PFAS.
Dit zijn de zogenaamde ‘forever chemicaliën’. Ze gaan niet kapot. De koolstof-fluorbinding in deze moleculen is hevig. Het is bestand tegen hitte, water en chemische reacties. Bij toepassing op aarde verdwijnt PFAS niet. Het zit daar. Jaar na jaar opbouwen. En dan? Het komt terecht in de waterwegen. Of erger nog, het wordt opgenomen door gewassen. Hoger in de voedselketen.
Dit is niet alleen een milieunieuwsgierigheid. Het is een gezondheidscrisis die staat te gebeuren.
De verborgen kosten van verontreinigde grond
Kleine boeren. Biologische telers. Zij werden het hardst getroffen. Ze gebruikten PFAS-houdende meststoffen lang voordat iemand de volledige omvang van het probleem begreep. Nu zitten ze vast met de opruimingswet. En de rekening is astronomisch.
De huidige saneringstechnieken kosten tussen de $800,00 en $1,6 miljoen per hectare. Reken eens uit en we kijken naar nationale schoonmaakkosten van ongeveer 8 biljoen dollar. Wie betaalt dat? Niemand. Het is onmogelijk. Dus blijven we boeren op bedorven aarde, in de hoop op het beste.
Dat is de reden waarom onderzoekers van Yale University, onder leiding van milieuwetenschapper Jake Thompson, een ander pad hebben voorgesteld. Hun methode, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), verlaagt het prijskaartje tot ongeveer $29.000.
Wacht, $29.000?
Ja. Een fractie van de kosten. En het verbetert feitelijk de bodem, in plaats van deze kaal te maken.
Waarom PFAS zo moeilijk te elimineren zijn
Om de oplossing te begrijpen, moet je naar de fout kijken. Het onderzoek van de EPA uit 2001 schatte dat de VS jaarlijks tussen de 2.740 en 3.450 ton PFAS in biologische vaste stoffen produceert. De helft daarvan komt terecht in landbouwgrond.
PFAS zijn persistent. Ze stapelen zich op. Studies bij mensen hebben blootstelling aan cardiovasculaire problemen, multiple sclerose, vruchtbaarheidsproblemen en verschillende vormen van kanker in verband gebracht. Laboratorium- en dierstudies ondersteunen dit en tonen reproductieve schade aan. De verbanden worden uiteraard nog onderzocht. Maar de trend is duidelijk: PFAS in de grond waar we voedsel verbouwen is slecht nieuws.
“Hoewel deze studie op de VS gericht is, vormen PFAS wereldwijd een uitdaging”, merkt Thompson op.
De oude manier van opruimen? Graaf het op. Verbrand het. Graaf de verontreinigde bovengrond af en verbrand deze. Effectief? Misschien. Duurzaam? Absoluut niet. Je raakt de bovengrond kwijt. Je laat enorme hoeveelheden koolstofdioxide vrij in de atmosfeer. Het is een oplossing voor de korte termijn met schade op de lange termijn.
De steen- en plantenoplossing
De nieuwe methode begint met gebroken alkalisch gesteente. Basalt. Kalksteen zou ook kunnen werken. Je verspreidde deze steen over de vervuilde velden. Dit proces, genaamd ‘verbeterde verwering’, verhoogt de pH van de bodem tot ongeveer 7.
Waarom is de pH van belang? Omdat het de mobiliteit en biologische beschikbaarheid van specifieke PFAS, zoals PFOS en PFOA, vergroot.
Zodra de chemicaliën actiever zijn in de bodem, introduceer je hyperaccumulatoren. Planten zoals hennep of meerjarige grassen. Deze soorten staan erom bekend dat ze PFAS snel opnemen. Ze halen het gif uit het vuil.
Dan komt het slimme deel. Je oogst die planten. Je onderwerpt ze aan pyrolyse. Dat is een warmtebehandeling zonder zuurstof. Het resultaat? Biochar.
Deze biochar kan opnieuw op het veld worden toegepast. Het werkt als een spons. Het immobiliseert eventuele achtergebleven PFAS, waardoor wordt voorkomen dat deze worden omgezet in voedergewassen voor vee of mensen.
Maar er zijn vragen. Wat gebeurt er met PFAS tijdens pyrolyse? Recente studies suggereren dat de temperatuur minstens 800°C (1.472°F) moet bereiken om de chemicaliën voldoende af te breken. Als je de warmte niet goed krijgt, verplaats je het probleem alleen maar.
De koolstofbalans
Er is hier sprake van een economische vergelijking die verder reikt dan alleen dollars. Het gaat over koolstof.
Pyrolyse vereist hoge hitte. Voor transport is brandstof nodig. Beide stoten broeikasgassen uit. Maar het verbeterde verweringsproces – het afbreken van gesteente – trekt koolstof uit de atmosfeer. Thompson en zijn team voerden de cijfers uit. De twee processen houden elkaar in evenwicht.
Als de VS dit proces op grote schaal zouden toepassen, schatten ze dat dit elk jaar 10,5 ton CO2 zou kunnen verminderen.
Het blijkt dat het fixeren van de grond de planeet kan helpen afkoelen.
Een weg vooruit voor boeren
De wetenschap is nog steeds in ontwikkeling. Het lot van PFAS tijdens de verschillende stadia van deze behandeling is niet volledig in kaart gebracht. Maar het potentieel valt niet te ontkennen.
“Dit is een echte manier om boeren daadwerkelijk enige zeggenschap over hun land te geven”, zegt Thompson. “En laat de grond in een betere staat achter dan voorheen.”
Jarenlang werd boeren verteld dat ze biosolids moesten blijven gebruiken. Nu krijgen ze een manier om de schade ongedaan te maken zonder failliet te gaan. Het is niet perfect. Er zijn nog steeds onduidelijkheden over temperatuurdrempels en bodemdynamiek op de lange termijn. Maar het is goedkoper. Het is minder destructief. En het zou wel eens de enige manier kunnen zijn waarop we de eeuwige chemicaliën die we al hebben achtergelaten, kunnen beheren.
De bodemgezondheid verbetert. De kosten dalen. De chemicaliën worden gevangen en niet alleen verplaatst. Is dat genoeg? Misschien. Voor nu is het beter dan ze te laten zitten.
