Per- och polyfluorerade alkylsubstanser, PFAS, är ett globalt föroreningsproblem. Idag är fossilbaserad adsorption av granulärt aktivt kol (GAC) den mest använda storskaliga PFAS-reningstekniken och vätskekromatografi-tandem-masspektrometri (LC-MS/MS) den vanligast förekommande analysmetoden för PFAS. Båda metoderna är kostsamma och har flera tekniska nackdelar.

För att förbättra reningstekniken för PFAS och samtidigt göra den mer miljövänlig och mer kostnadseffektiv har ligninbaserat aktivt kol (lignin-AC) utvecklats och metodiken för PFAS-analys med förbränningsjonkromatografi (CIC) metodutvecklats. Lignin-AC framställdes av bioförnybart lignin med och utan inblandning av biokol. Olika framställda lignin-AC har visat sig vara likvärdiga eller bättre än kommersiellt tillgängliga AC när det gäller specifik yta och porositet samt PFAS-adsorptionshastighet (kinetik) och kapacitet. Utrustning för CIC-analys sattes upp efter modifiering av en analysator för totalt organiskt kol (TOC) för att erhålla tillfredsställande PFAS-förbränning och optimering av jonkromatografin.

För demonstration användes de utvecklade teknikerna i en saneringsstudie med ett PFAS-förorenat vatten från Swedavias flygplats Landvetter i Göteborg. PFAS-nivåer på cirka 10 ng/L-nivån uppnåddes efter en kombinerad behandlingsprocess med elektrokoagulation (EG) och ligninbaserad AC. För PFAS-analys fungerade CIC som en kompletterande analys till LC-MS/MS-analysen med vilken "totalt fluorinnehåll" kvantifierades vilket gav information om reningseffekten också på icke-reglerade eller okända PFAS.

Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFAS) are a global pollution problem. Currently, fossil-based adsorption using granular activated carbon (GAC) is the most widely used large-scale PFAS cleaning technique, and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) is the most common analytical method for PFAS. Both methods are costly and have several technical disadvantages.

To improve PFAS cleaning technology while making it more environmentally friendly and cost-effective, lignin-based activated carbon (lignin-AC) has been developed, and the methodology for PFAS analysis using combustion ion chromatography (CIC) has been refined. Lignin-AC was produced from bio-renewable lignin, with and without the inclusion of biochar. Various types of lignin-AC have proven to be equivalent or superior to commercially available activated carbon in terms of specific surface area and porosity, as well as PFAS adsorption rate (kinetics) and capacity. Equipment for CIC analysis was set up by modifying a total organic carbon (TOC) analyzer to achieve satisfactory PFAS combustion and optimizing the ion chromatography.

For demonstration purposes, the developed techniques were used in a remediation study involving PFAS-contaminated water from Swedavia’s Landvetter Airport in Gothenburg. PFAS levels of approximately 10 ng/L were achieved after a combined treatment process using electrocoagulation (EC) and lignin-based activated carbon. For PFAS analysis, CIC served as a complementary method to LC-MS/MS, quantifying the “total fluorine content,” which provided insight into the cleaning efficiency for both unregulated and unknown PFAS compounds.