Wissenschaftler in den USA haben eine einfache Methode zur Zerstörung schädlicher Chemikalien entdeckt, die zuvor als nahezu unzerstörbar galten und ein wachsendes globales Umweltproblem und Gesundheitsrisiko darstellen.
Synthetische Verbindungen – technisch als Per- und Polyfluoralkylsubstanzen oder PFAS bezeichnet, aber allgemein als „Ewigchemikalien“ bekannt – werden seit Jahrzehnten in Industrie- und Verbraucherprodukten verwendet, von wasserdichten Stoffen und Feuerlöschschäumen bis hin zu Antihaft-Kochpfannen. Aufgrund ihrer chemischen Stabilität reichern sie sich in der Umwelt an und können die Gesundheit von Mensch und Tier gefährden.
Chemiker der Northwestern University in Illinois und der University of California in Los Angeles haben ein kostengünstiges, energiearmes Verfahren entwickelt, das zwei der wichtigsten Klassen von PFAS in harmlose Chemikalien zerlegt. Die Entdeckung war veröffentlicht in der Zeitschrift Science am Donnerstag.
„PFAS sind zu einem großen gesellschaftlichen Problem geworden“, sagte William Dichtel, Projektleiter bei Northwestern. „Nur eine winzige Menge PFAS hat negative Auswirkungen auf die Gesundheit und wird nicht abgebaut [in the environment]. Wir können dieses Problem nicht einfach abwarten.“
Die Exposition gegenüber PFAS schwächt das Immunsystem, verringert das Wachstum von Säuglingen und Föten und erhöht das Risiko von Nierenkrebs bei Erwachsenen. laut einem Bericht von den US National Academies of Sciences, Engineering and Medicine, die letzten Monat veröffentlicht wurden. Es wurden auch Hinweise gefunden, die Verbindungen zu anderen Krebsarten nahelegten.
„Wir wollten mithilfe der Chemie eine Lösung schaffen, die die Welt nutzen kann“, sagte Dichtel. „Es ist spannend, wie einfach und doch unerkannt unsere Lösung ist.“
Das Verfahren, von dem die Wissenschaftler sagen, dass es einen Durchbruch darstellt, beinhaltet das Erhitzen von PFAS auf etwa 100 ° C mit Natriumhydroxid in Dimethylsulfoxid, einem gängigen Lösungsmittel. Dies löst eine Reihe von Reaktionen aus, die die ansonsten unzerbrechlichen chemischen Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Fluoratomen zerstören, die PFAS so stabil machen. Die Produkte sind harmlose, kleine organische Moleküle und Fluoridionen.
Eine Studie Anfang dieses Monats veröffentlicht von Umweltwissenschaftlern der Universität Stockholm und der ETH Zürich fanden heraus, dass Niederschlagsproben aus der ganzen Welt die neuesten Richtlinien der US-Umweltschutzbehörde für PFAS-Gehalte im Trinkwasser übertrafen.
Basierend auf diesen Richtlinien „würde Regenwasser überall als nicht trinkbar eingestuft werden“, sagte Ian Cousins von der Universität Stockholm. „Obwohl wir in der industriellen Welt nicht oft Regenwasser trinken, erwarten viele Menschen auf der ganzen Welt, dass es unbedenklich ist, und es versorgt viele unserer Trinkwasserquellen.“
Wasserversorger können PFAS aus Trinkwasser filtern, aber die Chemikalien müssen dann entsorgt werden – und die einzigen heute verfügbaren Methoden beinhalten hohe Temperaturen oder Drücke. Die Verbrennung kann einige PFAS in die Luft freisetzen, sagte Dichtel, während das Vergraben auf Deponien „nur garantiert, dass Sie in 30 Jahren ein Problem haben werden, weil es langsam ausgelaugt wird“.
Der Northwestern-UCLA-Prozess erfordert auch, dass PFAS aus Wasser und kontaminierten Standorten aufgefangen oder konzentriert werden, bevor sie zerstört werden können. Die Wissenschaftler hinter der Entdeckung sagten, sie seien bereit, mit der Umweltsanierungsindustrie zusammenzuarbeiten, um den Ansatz anzuwenden, während sie daran arbeiten, ihre Strategie auf andere Arten von Chemikalien für die Ewigkeit auszudehnen.