Ny metod bryter ned ”evighetskemikalierna” PFAS

2022-08-24 06:00  

En internationell forskargrupp har visat att det går att bryta ner PFAS-ämnen med en energisnål metod. 90 procent av miljögiftet oskadliggjordes. Om resultatet går att nå i verkliga vatten är den en succé, säger en svensk expert.

Kemikaliegruppen PFAS kallas ofta evighetskemikalier på grund av den starka bindningen mellan kol och fluor. Den gör ämnena extremt stabila. När de kommer ut i naturen bryts de i princip aldrig ned.

Den vanligaste metoden för att rena PFAS i vatten är filtrering med aktivt kol. Sedan måste kolet brännas i omkring 1 000 grader Celsius. Det är både dyrt och energikrävande.

Nu har en internationell forskargrupp presenterat en möjlig lösning för att bryta ned PFAS i låg temperatur, bara cirka 120 grader Celsius. Resultaten publicerades nyligen i Science.

”Började spotta ur sig fluoratomer”

Forskarna har fokuserat på en grupp av PFAS-ämnen som kallas perfluorerade karboxylsyror. På molekylnivå kännetecknas de av en kolkedja med en atomgrupp i ena änden som består av två laddade syreatomer och en väteatom.

Och det var just den atomgruppen som forskarna riktade in sig på.

– Även om kol-fluor-bindningen är superstark är den där laddade gruppen Akilleshälen, säger William Dichtel, forskare vid Northwestern University i USA, till Science Alert.

Forskarna placerade olika PFAS-ämnen i en lösning med natriumhydroxid, alltså lut, samt lösningsmedlet dimetylsulfoxid och värmde sedan upp blandningen. Då separerades den laddade atomgruppen från resten av molekylen.

– Det triggade en massa reaktioner, och molekylen börjande spotta ur sig fluoratomer för att bilda fluorid, som är den säkraste formen av fluor, förklarar William Dichtel enligt Science Alert.

”Riktigt intressant nytt angreppssätt”

Den mest kända av de perfluorerade karboxylsyrorna är PFOA, som också brukar kallas för teflonkemikalien eftersom den har använts i teflonstekpannor. I forskarnas studie lyckades de få 90 procent av PFOA:s fluoratomer att släppa från kolatomen och i stället bilda fluorid.

– Om man skulle nå en så hög effektivitet på verkligt förorenat PFAS-vatten skulle det vara en succé, säger Lutz Ahrens, docent i organisk miljökemi på SLU, till Ny Teknik.

Han forskar på olika reningsmetoder för PFAS och har redan planer på att undersöka forskarnas rön i egna experiment.

– Det är ett riktigt intressant nytt angreppssätt att använda en kemisk metod för att bryta ned PFAS, det är första gången som en sådan metod har publicerats, säger han.

Lutz Ahrens bedömer att metoden är mycket lovande för svenska vatten. Men den behöver testas vidare och den måste kombineras med andra reningsmetoder för att få bort flera olika sorters PFAS.

– Man måste bedriva mer forskning med verkligt förorenat vatten, och med olika sorters PFAS-koncentrationer i vattnet, och tester i större skala för att se om man kan nå samma effektivitet. I slutänden är det kostnaden som avgör, säger han.

”PFOS det största kända problemet här”

Även Anna Kärrman, docent i miljökemi vid Örebro universitet, tycker att Sciencestudien bjuder på intressant ny kunskap.

– Det är en välgjord studie som ger ny information om kemin för PFAS-ämnena, vilket är kunskap som är väldigt hett eftertraktad och kunskap som vi behöver, speciellt om hur de kan brytas ned, säger hon.

Drygt 600 olika PFAS-ämnen klassas som perfluorerade karboxylsyror. Men tusentals andra PFAS-ämnen återstår.

Den nya metoden fungerar till exempel inte på PFOS, som brukar räknas som värstingen i PFAS-gruppen. Det är en svaghet, anser Anna Kärrman.

– I Sverige har vi ofta en blandning av olika PFAS-ämnen och väldigt ofta är PFOS med i den blandningen. Generellt sett är PFOS det största kända problemet här eftersom vi till stor del har PFAS i naturen och vattentäkter på grund av brandskumsövningar, säger hon.

PFAS

PFAS står för poly- och perfluorerade alkylsubstanser och är syntetiskt tillverkade kemikalier. De har varit attraktiva på grund av sin förmåga att stöta bort smuts och vatten. De har bland annat använts i brandsläckningsskum, skidvalla och kläder.

Molekylerna består av kedjor av kolatomer där väteatomerna helt eller delvis har ersatts av fluoratomer.

PFAS är en stor grupp på cirka 6 000 ämnen. Mest kända är PFOS och PFOA.

PFOS står för perfluoroktansulfonsyra.

PFOA står för perfluoroktansyra.

Flera PFAS-ämnen är skadliga för människors hälsa. Vid långvarig exponering kan även låga halter leda till sköldkörtelsjukdom, leverskador, cancer och försämrat immunförsvar.

Inom EU är det förbjudet att använda PFOS och PFOA, med vissa undantag för oljeindustrin, fotobehandling och halvledartillverkning.

I februari 2023 träder ett nytt förbud i kraft inom EU. Det gäller sex PFAS-ämnen samt substanser som kan brytas ned till någon av dessa sex ämnen. Totalt omfattar förbudet därför en grupp om 200 ämnen.

De sex PFAS som det nya förbudet bygger på är: perfluornonansyra (PFNA), perfluordekansyra (PFDA), perfluorundekansyra (PFUnDA), perfluordodekansyra (PFDoDA), perfluoretridekansyra (PFTrDA) och perfluortetradekansyra (PFTeDA).

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt