Hur man förstör “Forever Chemicals”

by bernt & torsten

Perfluorerade och polyfluorerade alkylämnen, eller PFAS, anses vara oförstörbara kemikalier. De är praktiskt taget icke-nedbrytbara och ackumuleras i människor och miljö. Misstänkta hälsoeffekter inkluderar astma, cancer och förändringar i fortplantningsorganen. Hur man blir av med PFAS har varit helt oklart fram till nu – och de första metoderna för att förstöra de resistenta molekylerna visar lovande resultat.

Värme är nyckelfaktorn för att bryta de kol-fluorbindningar som är karakteristiska för denna klass av ämnen. I en studie som nyligen publicerades i Journal of Environmental Engineering fann U.S. Environmental Protection Agency att en värme- och en tryckbaserad teknik känd som superkritisk vattenoxidation förstörde 99 procent av PFAS som fanns i ett vattenprov.

PFAS har en kombination av egenskaper som gör dem unikt lämpade för många tekniska tillämpningar. De stöter bort både olja och vatten och motstår skador från höga temperaturer och kemikalier. På grund av detta förekommer de i många konsumentprodukter, såväl som i applikationer som brandskum. Och de finns nu nästan överallt i miljön.

Till exempel förorenar de mark och grundvatten i flera tyska län. I den sydvästra staden Rastatt, Tyskland, gjorde PFAS dricksvatten oanvändbart 2019. Studier visar mätbara koncentrationer av ämnena i blod och bröstmjölk i den europeiska befolkningen.

De första försöken att använda nya metoder för att förstöra dessa “oförstörbara” ämnen ger åtminstone lite hopp. I den nya EPA-studien tillsatte experter oxiderande ämnen till vatten kontaminerat med PFAS och värmde vätskan över dess kritiska temperatur på 374 grader Celsius vid ett tryck på mer än 220 bar. Under denna process blir vattnet superkritiskt: det är varken en gas eller en vätska. I detta tillstånd löses även vattenavvisande ämnen som PFAS upp mycket lättare och samtidigt påskyndar tillståndet kemiska reaktioner. Olika versioner av denna teknik hade tidigare utvecklats för att bryta ner olika kemikalier, men det är första gången som den testats på PFAS i en peer-reviewed studie.

Forskarna prövade metoder från tre företag. Varje metod skilde sig något i de kemikalier och processer som användes. Men alla processer gav det önskade resultatet, rapporterar teamet, som leddes av EPA-forskaren Max J. Krause. I varje fall minskade mängden PFAS i vattnet med mer än 99 procent.

I den nya studien visade det sig också att antalet tidigare identifierade PFAS i vattnet stod för ungefär en fjärdedel av de ämnen i denna kategori som förstörts. Detta visar att befintliga analystekniker endast identifierar en bråkdel av dessa kemikalier. Variationen av industriellt använda PFAS är så stor att många av dem knappast är kända.

Ändå visar fyndet att tekniken som används i studien minskar den osynliga föroreningen som orsakas av det enorma antalet kända och oklara PFAS. Men framgången med varmvattenmetoden minskar inte helt hotet om eviga kemikalier.

Tekniken är relativt komplex – och därför dyr – på grund av de höga temperaturer och tryck som är involverade. Och för en annan är det för närvarande orealistiskt att rena förorenade jordar och grundvatten på detta sätt. Det är därför som vissa experter hävdar att användningen av PFAS bör begränsas till absolut nödvändiga tillämpningar.