Eenvoudige methode ontdekt om PFAS af te breken

Er is eindelijk hoop op een eenvoudige, goedkope manier om een klasse van veelvoorkomende milieugiffen te vernietigen die te vinden zijn in shampoos, fastfoodverpakkingen en brandblusschuim. Een veelgebruikt ingrediënt in zeep, gemengd met water en een organisch oplosmiddel, breekt gemakkelijk per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) af, algemeen bekend als ‘forever chemicals’, zo blijkt uit een nieuwe studie. 

PFAS bevatten reeksen koolstofatomen die vastzitten aan fluoratomen, die zich zo sterk aan elkaar binden dat ze bijna niet uit elkaar te halen zijn. De verbindingen stoten olie en water af en zijn bestand tegen wrijving en hoge temperaturen, waardoor ze wijdverbreid zijn in de industrie. Zij hopen zich op in de bodem, watervoorraden en zelfs in levend weefsel. Talrijke studies hebben aangetoond dat ze in kleine hoeveelheden giftig zijn.

Twee jaar geleden stuitten onderzoekers van het U.S. Environmental Protection Agency bij toeval op een eenvoudige aanpak. Toen zij in het kader van een toxiciteitsstudie een PFAS-verbinding in een gewoon oplosmiddel, DMSO genaamd, plaatsten, begon de PFAS-verbinding af te breken. De nieuwe studie bouwt voort op dat werk. Onderzoekers bestudeerden tal van recepten met DMSO. Een daarvan combineerde een beetje van het oplosmiddel met natriumhydroxide, een veelgebruikt bestanddeel van zeep, in water. Toen het team het mengsel tot kooktemperatuur verhitte, werd een van de grootste subgroepen van PFAS-verbindingen gemakkelijk afgebroken.

De PFAS-verbindingen in kwestie - die worden gebruikt in blusschuim en bij de productie van anti-aanbaklagen - bevatten een chemische groep die carboxylzuur wordt genoemd, een kleine cluster van koolstof-, zuurstof- en waterstofatomen. Computerberekeningen toonden aan dat DMSO de carboxylzuurgroep uitschakelt. Wat achterblijft zijn voornamelijk gemakkelijk te vangen fluorionen, en een mengsel van onschadelijke, natuurlijk voorkomende koolstof- en zuurstofhoudende bijproducten.

Ruwweg 40% van de PFAS-verbindingen bevat carbonzuurgroepen en kan dus mogelijk door de nieuwe aanpak worden afgebroken. Hoewel dit nog in het veld moet worden getest, zou de meest voor de hand liggende strategie zijn om conventionele middelen te gebruiken om PFAS-chemicaliën uit bijvoorbeeld drinkwater te filteren, en deze vervolgens elders te behandelen.

De methode werkt echter niet voor alle soorten PFAS. Verbindingen die worden gebruikt in vlamvertragers en batterijen, bijvoorbeeld, bevatten een sulfonaatgroep in plaats van een carbonzuurgroep en zullen met deze aanpak niet worden afgebroken. Toch biedt het nieuwe werk hoop dat andere onderzoekers ook milde recepten zullen kunnen vinden om deze chemische stoffen voor altijd uit elkaar te scheuren.

Science.org