I augusti meddelade kemister att de kunde göra det som länge verkat omöjligt: bryta ner några av de mest hållbara långlivade organiska föroreningarna under milda förhållanden. Per- och polyfluoralkylämnen (PFAS), ofta kallade evighetskemikalier, ackumuleras i miljön och våra kroppar i en alarmerande takt. Deras hållbarhet, som är förankrad i den svårbrytbara kol-fluorbindningen, gör PFAS särskilt användbara som vattentäta och non-stick-beläggningar och brandsläckningsskum, men det innebär att kemikalierna kvarstår i århundraden. Vissa medlemmar av denna stora klass av föreningar är kända för att vara giftiga.
Teamet, lett av kemisten William Dichtel vid Northwestern University och dåvarande doktoranden Brittany Trang, fann en svaghet i perfluoralkylkarboxylsyror och kemikalien GenX, som är en del av en annan klass av PFAS. Uppvärmning av föreningarna i ett lösningsmedel klipper bort kemikaliernas karboxylsyragrupp; tillsats av natriumhydroxid gör resten av arbetet och lämnar kvar fluoridjoner och relativt godartade organiska molekyler. Denna brytning av den extremt starka C–F-bindningen kan åstadkommas vid endast 120 °C (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abm8868). Forskarna hoppas kunna testa metoden mot andra typer av PFAS.
Innan detta arbete var de bästa strategierna för att sanera PFAS att antingen binda föreningarna eller bryta ner dem vid extremt höga temperaturer med stora mängder energi – vilket kanske inte ens är helt effektivt, säger Jennifer Faust, kemist vid College of Wooster. ”Det är därför denna lågtemperaturprocess är verkligen lovande”, säger hon.
Denna nya nedbrytningsmetod var särskilt välkommen i samband med andra fynd om PFAS från 2022. I augusti rapporterade forskare vid Stockholms universitet, ledda av Ian Cousins, att regnvatten runt om i världen innehåller halter av perfluoroktansyra (PFOA) som överstiger den amerikanska miljöskyddsmyndighetens (EPA) rekommenderade nivå för den kemikalien i dricksvatten (Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.2c02765). Studien fann även höga halter av andra PFAS i regnvatten.
”PFOA och PFOS [perfluoroktansulfonsyra] har varit ur produktion i årtionden, så det visar hur persistenta de är”, säger Faust. ”Jag trodde inte att det skulle finnas så här mycket.” Cousins arbete, säger hon, ”är verkligen toppen av isberget.” Faust har hittat nyare typer av PFAS – sådana som inte rutinmässigt övervakas av EPA – i amerikanskt regnvatten i högre koncentrationer än dessa äldre föreningar (Environ. Sci.: Processes Impacts 2022, DOI: 10.1039/d2em00349j).
Publiceringstid: 19 december 2022