Hennep zuivert bodem sneller dan verwacht van PFAS

PFAS is de afkorting van poly- en perfluoralkylstoffen, een verzamelnaam voor meer dan 6.000 stoffen die mogelijk kankerverwekkend zijn. Ze worden vaak aangeduid als ‘forever chemicals’, omdat ze niet of nauwelijks afbreken in de natuur.

Tot 2011 gebruikte het opleidingsinstituut voor de brandweer en andere veiligheidsdiensten van de provincie Antwerpen in Ranst PFAS-houdend blusschuim voor de praktijkopleidingen. Door hun snelle en sterke bluskracht waren dergelijke fluorhoudende schuimen sinds de jaren 60 van vorige eeuw standaard in brandbestrijding. Zo raakten de oefenterreinen van Campus Vesta vervuild.

Om komaf te maken met deze historische vervuiling stapte Campus Vesta in het testproject van DEME en C-Biotech. C-Biotech uit Temse maakt deel uit van het Kenniscentrum Innovatieve Saneringstechnieken (KIS). Dat werd opgericht omdat Vlaanderen koploper wil zijn in de aanpak en sanering van chemische verontreiniging in bodem, water en lucht.

Fytoremediatie

Het opruimen van de bodemvervuiling in Ranst gebeurt met fytoremediatie. Dat zijn technieken die planten en bijhorende micro-organismen gebruiken om verontreiniging in bodem en grondwater op te vangen, te verwijderen, om te zetten en te degraderen.

Op het vervuilde oefenterrein van Campus Vesta plantte men in april van vorig jaar 1.500 wilgen. In juni werd industriële hennep gezaaid, net op een moment dat het veel regende. De wilgen en de hennep trekken PFAS als het ware uit de grond en uit het grondwater en slaan deze stof op in hun bladeren.

Stengels blijven PFAS-vrij

Van de wilgen zijn er nog geen voorlopige resultaten. De hennep pakt vooral de PFAS-vervuiling aan in het minder diepe, vaste deel van de bodem. De hennepplanten groeien heel snel. Bij het oogsten van de planten worden de bladeren en stengels van elkaar gescheiden. De bladeren worden voorlopig opgeslagen en later vernietigd. De PFAS-vrije stengels worden gebruikt als grondstof voor isolatie voor gebouwen. Bovendien wordt er ook CO2 in opgeslagen, wat nuttig is in de strijd tegen de klimaatopwarming.

Dat hennep PFOS en PFAS uit de bodem kan halen, werd reeds eerder aangetoond. C-Biotech wou de bodemsanering in Ranst gebruiken om dat nu ook onweerlegbaar wetenschappelijk vast te leggen. Daarvoor namen ze SGS onder de arm. Deze instelling omschrijft zichzelf niet zozeer als ‘partner’ in het project, wel als ‘waakhond’. “PFAS en PFOS omvatten heel veel stoffen en samenstellingen. De meeste laboratoria focussen op de meest voorkomende PFAS. Bij SGS gebruiken we een veel breder spectrum. Over de zuiverende werking van hennep voor PFAS is veel verteld. Het is nu voor het eerst dat we beschikken over wat we ‘high quality data’ noemen”, duidt Luc De Ren van SGS.

Bodemadditieven

Wel een partner in het project is het Nederlandse bedrijf Bertels. Die hebben 30 jaar expertise in biobased en biologisch afbreekbare bodemadditieven. Met hun expertise wisten ze hoe ze de industriële hennepplanten extra konden laten groeien door hen meer bodemstoffen te laten opnemen. Dat de planten door het toedienen van hun Hempurizer+ ook meer PFAS en PFOS zouden opnemen hadden ze gehoopt, maar niet automatisch verwacht.

Er werd in Ranst in september 8 ton hennep-biomassa geoogst. De vervuilde site werd in 16 vakken verdeeld en per vak werden de startsituatie, de ingezette middelen en de eindsituatie uitvoerig gedocumenteerd.

Bij eerdere tests, zoals bij een PFAS-vervuiling in Zwijndrecht, verliep het zuiveren van de bodem – zonder de bodemadditieven – relatief traag. Zoals het in Zwijndrecht gebeurde, zou misschien wel 10 jaar na elkaar hennep moeten gezaaid en geoogst worden om de bodem te reinigen. Er is een plafond aan de opname van stoffen per blad, maar de capaciteit per plant loopt op als de plant meer bladeren heeft.

Boost voor fytoremediatie

Met de resultaten van Ranst kan fytoremediatie in Vlaanderen een boost krijgen. Ovam heeft naar verluidt een paar 100 gelijkaardige sites die nog aangepakt moeten worden. Vooral voor bodems met een vervuiling dicht bij het oppervlak zijn de hennepplanten geschikt. De wortels van hennep gaan 0,5 tot soms wel 1 m diep. Mogelijk kunnen wilgen diepere vervuiling aanpakken, omdat wilgenwortels dieper gaan, maar dan is er ook meer tijd nodig voor de wortelgroei.

Meer dan twee derde van de 16 loten zitten na 1 oogst reeds onder de wettelijke norm van 3,8 microgram per kg DS. De algemene reductie bedroeg 67%. Op het meest vervuilde lot ging de PFAS-concentratie van 25 tot 30 microgram naar 4,5 tot 6 microgram. De hotspots inzake PFAS-vervuiling die in Ranst nog overblijven, kunnen waarschijnlijk onder de wettelijke norm gebracht worden met een tweede teelt. “Dat een tweede teelt voor een cumulatieve verwijdering zorgt, is nog niet wetenschappelijk gedocumenteerd, maar het vermoeden van cumulatieve verwijdering is wel groot”, zegt Ingmar Nopens van C-Biotech.

Hennep breekt lange ketens

In PFAS en PFOS spreekt men van elementen met korte en lange ketens van moleculen, waarbij de lange ketens worden beschouwd als de meest toxische varianten. “Die langere ketens worden minder opgenomen in de hennepbladeren dan de korte ketens, blijkt uit de resultaten in Ranst, maar het niveau aan lange ketens verminderde wel in elk onderzocht lot. Een onverwachte vaststelling bij de test in Ranst is dat de hennepplanten de lange ketens van moleculen kunnen ‘openbreken’.

Voor het zaaien van de hennep zaten die lange ketens nog in de bodem, maar na de oogst zaten die niet langer in de bodem. Toch zaten ze niet in hun oorspronkelijke vorm in de planten. In de bladeren vonden de onderzoekers wel PFAS-moleculen die ze voor het zaaien niet in de bodem vonden. De conclusie dat hennepplanten de lange ketens aan moleculen ‘breken’ tot kortere ketens bij het opnemen, ligt voor de hand, maar moet nog wetenschappelijk onderbouwd worden met verder onderzoek. Deze resultaten werden vooral vastgesteld in de loten waar Hempurizer+ gebruikt werd”, vertelt Ingmar Nopens.

Nabehandeling voor vervuilde bladeren

Met de bodemverbeteraar blijft fytoremediatie nog steeds goedkoper dan het afgraven van de vervuilde bodem. Volgens C-Biotech kost hun hennep-methode een kwart van de kosten voor het afgraven. De vervuiling ‘verhuist’ wel van de bodem naar de bladeren van de hennepplanten, maar is daarmee nog niet weg. Bij C-Biotech geven ze toe dat zij vandaag de da nog geen pasklare eindbehandeling hebben voor de hennepbladeren met PFAS. De vervuilde bladeren worden voorlopig gestockeerd.

Wel zijn er enkele veelbelovende sporen die ze binnenkort willen gaan toepassen. Pyrolyse (kraken of droogdestillatie) is er daar een van. Daarbij wordt het materiaal ontbonden door het te verhitten tot 900° C of meer. Dat is een dure en niet voor de hand liggende techniek, maar zelfs met de kosten voor pyrolyse meegerekend, blijft fytoremediatie volgens C-Biotech goedkoper dan het afvoeren van vervuilde grond. En ook bij het afvoeren van grond is die afgevoerde grond niet in een vingerknip gereinigd.

Minister van Landbouw en Omgeving Jo Brouns (cd&v) heeft de resultaten van het project in Ranst met grote interesse gevolgd. “Dat project is een proefproject uit de private sector. Het valt niet onder een bodemsanering conform het Bodemdecreet, zodat de OVAM niet direct betrokken is. Ik kan de test dan ook niet beoordelen als minister”, meldde de minister op 21 januari in de commissie Leefmilieu van het Vlaamse parlement op een vraag van commissielid Andy Pieters (N-VA).

Hennep toont potentieel

De methode toont volgens Brouns echter wel potentieel. “Het is evenwel nog te vroeg om ze op brede schaal in Vlaanderen te gaan toepassen. Indien de resultaten ook in andere proefprojecten kunnen worden gereproduceerd, hoop ik dat een bredere toepassing mogelijk wordt. Die resultaten zoals we ze lazen, oogden immers echt wel indrukwekkend. Wat mij betreft, is dat dus wel bijzonder hoopgevend. De OVAM en mijn kabinet hebben alvast een toelichting door C-Biotech gepland om van hen meer inzichten te kunnen verkrijgen. Het bedrijf is ons welbekend, want het heeft ook een project lopen in het kader van het KIS. Via dat kenniscentrum werd in 2024 een call gelanceerd inzake innovatieve saneringstechnieken voor PFAS. Na het doorlopen van de evaluatieprocedure werden 7 projectvoorstellen naar voren geschoven voor verdere financiering. Bij die projecten zijn er projecten die aansluiten bij het project in Ranst. Er is 1 project in samenwerking met C-Biotech en enkele andere partners rond het gebruik van hennep.”

Oplossing voor nabehandeling

De nabehandeling voor de hennepbladeren met PFAS zit volgens minister Brouns in 1 van die 7 projecten van het KIS. “Na de oogst van de hennep zullen de met PFAS verontreinigde plantdelen, de bladeren, in een daaropvolgend pilootproject onderworpen worden aan pyrolyse, waarbij naar de optimale vernietiging van PFAS gestreefd wordt. Het gebruik van fytoremediatie en pyrolyse in combinatie met industriële hennep kan tot diverse ecosysteemdiensten leiden, zoals koolstofopslag, milieubewustzijn en opwaardering van de bodem. In het project zal getracht worden om de resultaten van de studie in Ranst te verifiëren en te reproduceren. Oorspronkelijk was het de bedoeling om dat op de Vestasite uit te voeren, maar wegens de lage concentraties wordt naar een ander terrein uitgekeken. Het is echter belangrijk dat er een vervolgtraject komt op dit project om te bekijken hoe men met die PFAS-houdende planten moet omgaan”, besloot minister Brouns.

Filip Van der Linden