Ifølge professor i organisk kemi kan den nye metode muligvis anvendes på vandrensningsanlæg i fremtiden. Her ses et vandrensningsanlæg i Wroclaw, Polen.

Ikuisuuskemikaaleja voidaan nyt hajottaa helposti

PFAS-yhdisteiden hävittäminen on hankalaa ja kallista. Tuoreen tutkimuksen mukaan kolme haitatonta tekijää voi kuitenkin käynnistää ketjureaktion, joka johtaa erittäin kestävien ympäristömyrkkyjen hajoamiseen.

PFAS-yhdisteiden hävittäminen on hankalaa ja kallista. Tuoreen tutkimuksen mukaan kolme haitatonta tekijää voi kuitenkin käynnistää ketjureaktion, joka johtaa erittäin kestävien ympäristömyrkkyjen hajoamiseen.

Shutterstock

Pellavaöljyä, vähän lämpöä ja sellutehtaiden sivutuotetta.

Yhdistelmä saattaa vaikuttaa kaikkea muulta kuin tehokkaalta ympäristömyrkkyjen käsittelyohjeelta, mutta sellainen se kuitenkin on.

Kolmen tekijän avulla on onnistuttu hajottamaan ikuisuuskemikaaleiksi luonnehdittuja PFAS- eli perfluorialkyyliyhdisteitä.

PFAS-yhdisteiden hävittäminen on vaatinut tähän asti äärimmäisen suurta painetta tai lämpötilaa. Yli 1 000 asteen sijasta uusi menetelmä toimii jo noin 120 asteessa.

Vanhaan verrattuna menetelmä kuluttaa paljon vähemmän energiaa. Lisäksi PFAS-yhdisteet hajoavat haitattomiksi aineiksi.

Ruotsin maatalousyliopistossa orgaanisen kemian professorina toimivan Lutz Ahrensin mukaan menetelmää ei kuitenkaan voida soveltaa jo ympäristöä saastuttavien PFAS-yhdisteiden eliminoimiseen.

”Sitä saatetaan käyttää teollisessa mittakaavassa esimerkiksi PFAS-yhdisteitä tuottavissa laitoksissa ja ehkä myös puhdistamoissa, jotka käsittelevät juoma- ja jätevesiä”, kertoo Ahrens Tieteen Kuvalehdelle.

Tutkijat saivat aikaan ketjureaktion

Erittäin kestävän hiili-fluorisidoksen vuoksi PFAS-yhdisteet hajoavat luonnossa äärimmäisen hitaasti.

PFAS-yhdisteillä on vettä, likaa ja rasvaa hylkiviä ominaisuuksia, ja niitä käytetäänkin muun muassa paistinpannuissa, teknisissä vaatteissa ja sisustustekstiileissä. Ympäristöä saastuttavat kemikaalit rikastuvat ravintoverkossa, ja ihmiset saavat niitä eniten elintarvikkeista.

Tutkijat ovat kuitenkin löytäneet PFAS-yhdisteistä heikon kohdan, joka tekee mahdolliseksi hajottaa helposti vahvoja hiili-fluorisidoksia.

Kestävää ainetta heikentää vedyn ja hapen muodostama hydroksi-ioni, joka on onnistuttu irrottamaan molekyylistä.

Tuloksena on kemiallinen ketjureaktio, joka johtaa siihen, että yhdiste hajoaa omia aikojaan pienemmiksi osiksi.

Forskerne har blandt andet formået at nedbryde PFAS-typen perfluoroktansyre (PFOA) ved at afkoble hydroxid-ionet for enden af strukturen fra resten af molekylet. Rød: oxygen, hvid: hydrogen, grå: kulstof, grøn: fluor.

Tutkijat ovat hajottaneet PFAS-yhdisteisiin kuuluvaa perfluorioktaanihappoa (PFOA) irrottamalla molekyylistä hydroksi-ionin. Punainen on happea, valkoinen on vetyä, harmaa on hiiltä ja vihreä on fluoria.

© Shutterstock

Ensimmäinen PFAS-yhdisteiden kemiallinen hajotusmenetelmä

Lutz Ahrensin mukaan nimenomaan kemiallinen ketjureaktio tekee keksinnöstä kiinnostavan.

”On kuitenkin syytä muistaa, että tutkimus on tehty laboratoriossa, jossa kokeissa on käytetty runsaasti PFAS-yhdisteitä sisältävää puhdasta vettä. Seuraavaksi yritetään selvittää, toimiiko menetelmä yhtä tehokkaasti, kun näytteet ovat peräisin luonnosta, jossa vedessä on myös muita kemiallisia yhdisteitä”, selittää Ahrens ja jatkaa:

”Kemiallinen puhdistus on herkempää kuin saasteiden käsittely lämmön ja paineen avulla. Jos menetelmässä käytettävää liuosta vain kaadetaan PFAS-yhdisteiden saastuttamaan maahan tai järveen, se reagoi muidenkin yhdisteiden kanssa.”

”Lisäksi testejä on tehty ainoastaan kymmenellä eri PFAS-yhdisteellä. PFAS-yhdisteitä on olemassa 5 000. Tarjolla ei ole siis PFAS-ongelman yleispätevää ratkaisua. Jos PFAS-yhdisteitä pystyttäisiin suodattamaan ja ottamaan talteen paremmin ja puhdistamot voisivat käsitellä suuria määriä, menetelmä olisi edullisempi ja kuluttaisi vähemmän energiaa kuin nykyinen käsittelytapa.”