Milieuvriendelijke brandbestrijding: innovatieve oplossingen zonder PFAS

Veiligheid en milieueffecten

De veiligheid van PFAS-chemicaliën is onder de loep genomen vanwege toenemende meldingen van toxische blootstelling. De chemische structuur van PFAS maakt ze zeer stabiel, wat betekent dat ze niet gemakkelijk afbreken in het milieu. Deze stabiliteit leidt tot ophoping in de lichamen van mensen en dieren en PFAS kunnen worden aangetroffen in onze lucht, water en bodem. Dit roept zorgen op over de lange termijn milieu- en gezondheidseffecten.

Groene brandbestrijding: TNO’s innovatieve schuimoplossingen

TNO staat voorop in het creëren van milieuvriendelijke brandbestrijdingsmaterialen. Met nieuwe EU-regelgeving in het vooruitzicht, vervangen we schadelijke PFAS-stoffen door veiligere alternatieven. Het begon met innovatieve schuimformules voor kleine blussers, ontwikkeld in samenwerking met Saval. Vandaag de dag produceren ze met trots deze fluorvrij schuimen (F3) en blussers in Breda.

Duurzaam brandblusschuim volgens de normen van het Amerikaanse leger

Ons nieuwste project wordt ondersteund door het U.S. Strategic Environmental Research and Development Program (SERDP). Het richt zich op het ontwikkelen van een schuim dat voldoet aan strenge prestatie-eisen (bijv. MIL-PRF-32725) en tegelijkertijd rekening houdt met duurzaamheid en opschaling. Hiervoor hebben we multicomponentformuleringen verkend, bestaande uit kleideeltjes, wateroplosbare polymeren, oppervlakteactieve stoffen en blusmiddelen. Door systematisch de samenstelling en concentraties van deze materialen af te stemmen, was het mogelijk om de brandbestrijdingsprestaties te verbeteren, terwijl tegelijkertijd aan specifieke militaire vereisten werd voldaan (bijv. oppervlaktespanning, viscositeit, toxiciteit, enz.).

De meest veelbelovende formuleringen zijn getest bij het U.S. Naval Research Laboratory (NRL) met behulp van 28 ft² (2,6 m²) bassins met benzine en Jet A-brandstof. Door deze “real-world” scenario’s kregen we uitstekende inzichten om onze formuleringen te verfijnen, wat uiteindelijk leidde tot succesvolle resultaten op deze schaal.

Alternatieven voor PFAS-chemicaliën voor de industrie

Naast brandblusschuimen ontwikkelt TNO actief alternatieven voor PFAS-chemicaliën voor elektronica- en halfgeleiderapplicaties. Deze industrieën worden geconfronteerd met unieke uitdagingen door hun complexe productieprocessen en strenge kwaliteitsnormen. Door systematisch te beoordelen hoe deze producten worden gebruikt, kunnen we nieuwe, verantwoorde materialen ontwikkelen die bedrijven effectief kunnen overzetten op organische, fluorvrije alternatieven.

Huidige projecten en voortgang

• ENABLE Project: we creëren nieuwe bindmiddelen voor batterijcathodes die niet afhankelijk zijn van PVDF. In dit werk verkennen we alternatieven die kunnen voldoen aan de spannings-, temperatuur- en verwerkingsvereisten die nodig zijn voor de volgende generatie Li-ion-batterijen.
• 10Ace Project: in samenwerking met ASML en Carl Zeiss zoeken we PFAS-vrije oplossingen voor de halfgeleiderindustrie, met de focus op het vervangen van veelgebruikte componenten zoals O-ringen, smeermiddelen en verpakkingsmaterialen. Hoewel deze componenten er visueel eenvoudig uitzien, kunnen ze notoir moeilijk te vervangen zijn vanwege vereisten met betrekking tot gas-/deeltjesgeneratie en UV-bestendigheid. Het begrijpen van deze nuances is cruciaal, omdat het direct van invloed is op hoe we PFAS-vrije alternatieven ontwikkelen.

Het belang van samenwerking

Onze reis naar PFAS-vrije materialen is complex, maar essentieel werk. Door te leren hoe deze producten in de praktijk worden gebruikt, hopen we veilige, verantwoorde alternatieven te creëren. Samenwerking met academici, industrie, overheden en onderzoeksinstellingen is cruciaal voor het stimuleren van innovatie en het boeken van vooruitgang op dit gebied.

Eric Craenmehr en Jelle Rohlfs (TNO - Materials Solutions) blussen een brand van 0,09 m2 met een nieuwe formulering.

Brandbestrijdingstest in het U.S. Naval Research Laboratory (NRL) met 2,6 m2 Jet A Fuel en TNO-formulering.