Í ágúst tilkynntu efnafræðingar að þeir gætu gert það sem lengi hefur virst ómögulegt: brotið niður sum af þrávirkustu lífrænu mengunarefnunum við vægar aðstæður. Per- og pólýflúoralkýlefni (PFAS), oft kölluð eilífðarefni, safnast fyrir í umhverfinu og líkama okkar á ógnvekjandi hraða. Ending þeirra, sem á rætur sínar að rekja til erfitt rofandi kolefnis-flúor tengingarinnar, gerir PFAS sérstaklega gagnleg sem vatnsheldar og viðloðunarfrír húðun og slökkvifroður, en það þýðir að efnin endast í aldir. Sum meðlimir þessa stóra flokks efnasambanda eru þekktir fyrir að vera eitruð.
Teymið, undir forystu efnafræðingsins William Dichtel við Northwestern-háskóla og þáverandi framhaldsnemans Brittany Trang, fann veikleika í perflúoralkýlkarboxýlsýrum og efninu GenX, sem er hluti af öðrum flokki PFAS. Með því að hita efnasamböndin í leysiefni losnar karboxýlsýruhópur efnanna; með því að bæta við natríumhýdroxíði vinnur restin af verkinu og eftir standa flúorjónir og tiltölulega góðkynja lífrænar sameindir. Þetta brot á afar sterku C-F tenginu er hægt að ná fram við aðeins 120°C (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abm8868). Vísindamennirnir vonast til að prófa aðferðina gegn öðrum gerðum PFAS.
Áður en þessi vinna hófst voru bestu aðferðirnar til að hreinsa PFAS annað hvort að binda efnasamböndin eða brjóta þau niður við mjög hátt hitastig með mikilli orku — sem er kannski ekki einu sinni fullkomlega árangursríkt, segir Jennifer Faust, efnafræðingur við College of Wooster. „Þess vegna er þetta lághitaferli mjög efnilegt,“ segir hún.
Þessi nýja niðurbrotsaðferð var sérstaklega velkomin í samhengi við aðrar niðurstöður frá árinu 2022 um PFAS. Í ágúst greindu vísindamenn við Stokkhólmsháskóla undir forystu Ians Cousins frá því að regnvatn um allan heim inniheldur perflúoroktansýru (PFOA) í magni sem fer yfir ráðlagða mörk bandarísku umhverfisstofnunarinnar fyrir þetta efni í drykkjarvatni (Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.2c02765). Rannsóknin leiddi einnig í ljós mikið magn af öðrum PFAS í regnvatni.
„PFOA og PFOS [perflúoroktansúlfónsýra] hafa verið hætt í framleiðslu í áratugi, svo það sýnir hversu þrávirk þau eru,“ segir Faust. „Ég hélt ekki að það yrði svona mikið.“ Verk Cousins, segir hún, „er í raun toppurinn á ísjakanum.“ Faust hefur fundið nýrri gerðir af PFAS – þær sem Umhverfisstofnun Bandaríkjanna (EPA) hefur ekki reglubundið eftirlit með – í regnvatni í Bandaríkjunum í hærri styrk en þessi eldri efnasambönd (Environ. Sci.: Processes Impacts 2022, DOI: 10.1039/d2em00349j).
Birtingartími: 19. des. 2022