Elokuussa kemistit ilmoittivat pystyvänsä tekemään pitkään mahdottomalta tuntuneen asian: hajottamaan joitakin kestävimmistä pysyvistä orgaanisista yhdisteistä miedoissa olosuhteissa. Per- ja polyfluorialkyyliyhdisteet (PFAS), joita usein kutsutaan ikuisiksi kemikaaleiksi, kertyvät ympäristöön ja kehoomme hälyttävää vauhtia. Niiden kestävyys, joka juontaa juurensa vaikeasti katkeavaan hiili-fluori-sidokseen, tekee PFAS-yhdisteistä erityisen hyödyllisiä vedenpitävinä ja tarttumattomina pinnoitteina ja sammutusvaahtoina, mutta se tarkoittaa, että kemikaalit säilyvät vuosisatoja. Joidenkin tämän suuren yhdisteluokan jäsenten tiedetään olevan myrkyllisiä.
Northwestern-yliopiston kemisti William Dichtelin ja silloisen jatko-opiskelijan Brittany Trangin johtama ryhmä löysi heikkouden perfluorialkyylikarboksyylihapoissa ja kemikaalissa GenX, joka kuuluu toiseen PFAS-luokkaan. Yhdisteiden kuumentaminen liuottimessa katkaisee kemikaalien karboksyylihapporyhmän; natriumhydroksidin lisääminen tekee loput työstä, jättäen jäljelle fluoridi-ioneja ja suhteellisen vaarattomia orgaanisia molekyylejä. Tämä erittäin vahvan C–F-sidoksen katkeaminen voidaan tehdä jo 120 °C:ssa (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abm8868). Tutkijat toivovat voivansa testata menetelmää muuntyyppisiä PFAS-yhdisteitä vastaan.
Ennen tätä työtä parhaat strategiat PFAS-yhdisteiden kunnostamiseksi olivat joko yhdisteiden sitominen tai niiden hajottaminen erittäin korkeissa lämpötiloissa käyttämällä suuria energiamääriä – mikä ei välttämättä ole edes täysin tehokasta, sanoo Jennifer Faust, kemisti Woosterin yliopistosta. ”Siksi tämä matalan lämpötilan prosessi on todella lupaava”, hän sanoo.
Tämä uusi hajoamismenetelmä oli erityisen tervetullut muiden PFAS-yhdisteitä koskevien vuoden 2022 havaintojen yhteydessä. Elokuussa Ian Cousinsin johtamat Tukholman yliopiston tutkijat raportoivat, että sadevedessä ympäri maailmaa on perfluorooktaanihappoa (PFOA) pitoisuuksina, jotka ylittävät Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (EPA) juomavedelle asettaman kemikaalin suosituksen (Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.2c02765). Tutkimuksessa havaittiin myös muiden PFAS-yhdisteiden korkeita pitoisuuksia sadevedessä.
”PFOA ja PFOS [perfluorioktaanisulfonihappo] ovat olleet pois tuotannosta vuosikymmeniä, mikä osoittaa, kuinka pysyviä ne ovat”, Faust sanoo. ”En uskonut, että niitä olisi näin paljon.” Cousinsin työ, hän sanoo, ”on todellakin vain jäävuoren huippu.” Faust on löytänyt Yhdysvaltain sadevedestä uudempia PFAS-tyyppejä – sellaisia, joita Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto ei rutiininomaisesti seuraa – suurempina pitoisuuksina kuin nämä vanhat yhdisteet (Environ. Sci.: Processes Impacts 2022, DOI: 10.1039/d2em00349j).
Julkaisun aika: 19.12.2022