Livscykelanalys (LCA) är en metod för att beräkna miljöpåverkan under hela livscykeln hos en produkt (eller tjänst), från utvinningen av naturresurser till omhändertagandet efter det att produkten inte längre används. I LIFE-SOuRCE-projektet tillämpar vi LCA för att  utvärdera olika  behandlingsåtgärder för rening av PFAS-förorenat grundvatten.

Med hjälp av LCA kan miljöeffekterna av en  behandlingsteknik, under hela dess livscykel, från materialproduktion till slutlig avfallshantering bedömas och olika tekniker kan jämföras med varandra för att identifiera teknik med så liten miljöpåverkan som möjligt.

Exempel på vanliga reningstekniker för att behandla PFAS-förorenat vatten är granulärt aktivt kol (GAC), jonbytarhartser och omvänd osmos. Deras användning i grundvattenbehandling är dock begränsad, vilket betonar behovet av fler och mer hållbara alternativ.

Ett mål med LIFE-SOuRCE-projektet är därför att utveckla och demonstrera nya lösningar som inte bara tar bort PFAS, utan även minimerar deras utsläpp av tex växthusgaser och säkerställer säker avfallshantering. De saneringsmetoder som vi studerar är ytaktiv skumfraktionering (SAFF), anjonbytarfilter (AEX), elektrokemisk oxidation (EO) och fytoremediering (PHYTO). Dessa metoder testas i olika kombinationer i så kallade behandlingskedjor för att rena PFAS-förorenat grundvatten vid demonstrationsplatser i Spanien och Sverige. Projektet strävar efter att erbjuda en kostnadseffektiv, mångsidig och innovativ saneringslösning samtidigt som miljöpåverkan minskas jämfört med traditionella teknologier som GAC.

Livscykelanalys av tekniker för behandling av PFAS förorenat vatten

Tidigare studier har visat att det finns begränsningar i tillämpningen av LCA för att bedöma miljöpåverkan av PFAS-behandlingstekniker på grund av brist på primärdata om material- och energianvändning i kommersiella projekt. En ny analys av Statens geotekniska institut understryker dessa begränsningar och lyfter fram att “ingen av de hittills publicerade artiklarna baserades på primärdata om material- och energianvändning från kommersiella PFAS-saneringsprojekt.” Bristen på högkvalitativa bakgrundsdata är stor och behovet av att bedöma och integrera platspecifik primär miljöpåverkan är ytterligare utmaning.

LIFE-SOuRCE strävar efter att överbrygga detta gap, och har därför testat olika tekniker under verkliga förhållanden för att samla in data.

LCA-metodiken som nu används för att utvärdera de olika behandlingsteknikerna följer ISO 14040:2006 och ISO 14044:2006, och den funktionella enheten definieras som sanering av 1 m³ behandlat grundvatten tills man uppnår en minskning av PFAS-föroreningar som kan släppas ut i miljön igen.

Miljöpåverkan från den initiala produktionen av material till den slutliga avfallshanteringen kommer att bedömas. Miljöpåverkanskategorier som studeras är baserade på en litteraturöversikt och ENVIRODEC:s Product Category Rules for Wastewater Treatment (PRC, 2012), och inkluderar:

• global uppvärmning,
• ozonbildning, (människors hälsa),
• bildning av fina partiklar,
• markförsurning,
• övergödning av sötvatten,
• brist på mineralresurser,
• brist på fossila resurser och
• vattenförbrukning.

Livscykelinventeringen är baserad på data från LIFE-SOuRCE-projektets pilotplatser i Spanien och Sverige (pågående) samt Ecoinvent-databasen (v3). Primärdata har erhållits från experimentella analyser utförda på prover från pilotplatserna, medan energiförbrukning och information om kapitalvaror samlades in platsspecifikt.

Jämförelse med granulärt aktivt kol som referensscenario

Vi kommer nu att genomföra en jämförande analys med GAC, som är en kommersiell teknik för behandling av PFAS förorenat vatten. Faktorer som kommer att tas med i analysen är prestanda, typen av grundvatten som ska behandlas, etc. För grundvattenbehandling med GAC beaktas processer såsom elproduktion, ståltillverkning, tillverkning av aktivt kol (samt reaktivering av GAC) och förbränning av GAC-rester. För denna baslinjeinventering används sekundära LCA-data.

Resultat från den jämförande analysen kommer att ge viktiga insikter och vägleda mot att anta mer hållbara och effektiva teknologier.

Framtida perspektiv

När fler PFAS-behandlingstekniker utvecklas kommer LCA att spela en alltmer central roll i att identifiera nyckelsteg i livscykeln och bedöma teknikernas miljöpåverkan, genom energiförbrukning, växthusgasutsläpp, samtidigt som det kan ge en indikation på kostnadseffektivitet. Framtida studier kommer att förfina denna analys och ge en djupare förståelse för teknikernas totala miljöpåverkan och i förlängningen leda till ett bättre underlag för mer hållbart beslutsfattande.

LIFE-SOuRCE-projektet visar hur innovativa saneringstekniker kan minska miljöpåverkan samtidigt som vikten av att integrera LCA i utvecklingen betonas. Genom att utvärdera den miljömässiga påverkan hos befintliga tekniker och banbrytande mer hållbara alternativ spelar LIFE-SOuRCE en nyckelroll i att främja effektiva lösningar för PFAS-förorening.

Implementeringen av LCA i åtgärdsutredningar för PFAS förorenade områden främjar hållbarhet i nuvarande teknologier och driver utvecklingen av nästa generations lösningar, vilket är avgörande för att hantera PFAS-förorening, skydda ekosystem och säkerställa folkhälsa.