Scheikundigen hebben het voorheen haast onverwoestbaar geachte PFAS onschadelijk weten te maken door het te ‘onthoofden’.

Een hardnekkiger groep chemicaliën bestaat haast niet. Poly- en perfluoralkylstoffen (PFAS) kunnen niet worden verbrand, niet worden verdund door water, niet worden begraven (want het lekt) en niet worden opgegeten door bacteriën. Onderzoekers van de Amerikaanse Northwestern Universiteit en de Chinese Tianjin Universiteit zouden nu een chemische methode hebben ontdekt die deze forever chemicals toch doet afbreken. Ze schrijven erover in Science.

Lees ook:

• Plastic aangetroffen in menselijk bloed
• Vijf kledingmaterialen die slecht zijn voor de natuur

Gezondheidsrisico

PFAS wordt al zeker zeventig jaar gebruikt als water-, vet- en vuilafstotend middel. Je vindt de stoffen in allerhande producten, van voedselverpakkingen, blusschuim en de antiaanbaklaag van pannen tot kleding en cosmetica. In de loop der jaren zijn de chemicaliën terecht gekomen in de natuur, en in ons drinkwater en eten. Vorig jaar waarschuwde het KNMI nog dat dat Nederlanders op deze manier veel te veel van het goedje binnenkrijgen.

Het gezondheidsrisico voor mens en dier is nog niet volledig in kaart gebracht. Maar er zijn sterke aanwijzingen dat PFAS een negatief effect heeft op de vruchtbaarheid, de ontwikkeling van jonge kinderen, het immuunsysteem en het cholesterolgehalte. Ook het ontstaan van bepaalde kankersoorten is te linken aan blootstelling aan de chemicaliën.

Onverwoestbaar

Helaas laat PFAS zich niet zomaar onschadelijk maken. Bedrijven hebben al geprobeerd het te verbranden bij hoge temperatuur, maar dat leidde alsnog tot vrijgekomen deeltjes in de lucht. Ook ondergronds opslaan is geen optie; lekkages kunnen leiden tot een groot probleem dertig jaar later. De chemicaliën lijken haast onverwoestbaar.

Het huidige scheikundige team, onder leiding van William Dichtel, ontdekte nu toch een manier om definitief van PFAS af te komen. Althans van de tien meest voorkomende stoffen uit deze klasse, waaronder perfluoroctaanzuur (PFOA) en GenX, de stof die in het nieuws is geweest vanwege de lozing ervan in een rivier door het chemiebedrijf Chemours.

Onthoofding

Het geheim achter de weerbarstigheid van PFAS zit hem in de structuur. Het molecuul bestaat uit een lange serie aan elkaar gekoppelde koolstofatomen met aan elke koolstofatoom een fluoratoom. Deze ‘staart’ is zo ongelooflijk sterk omdat koolstof- en fluoratomen een grote aantrekkingskracht op elkaar uitoefenen.

Maar de achilleshiel zit hem volgens de onderzoekers in het uiteinde van de staart. Daar bevindt zich de ‘kop’, die bestaat uit negatief geladen zuurstofatomen. Dichtel en zijn team ontdekten dat het molecuul kan worden ‘onthoofd’ door het bij lage temperatuur in een oplossing te houden van dimethylsulfoxide (DMSO, ook wel gebruikt in een pijnstillende zalf) in natronloog (ook wel bijtend soda genoemd).

Deze onthoofding leidt vervolgens tot een sneeuwbaleffect, waarbij de fluoratomen een voor een uit de staart worden geschopt. De atomen vormen vervolgens fluoride, een stofje dat tandbederf tegengaat en daarom in je tandpasta zit. Ook de overgebleven koolstofatomen vormen onschuldige producten.

Nog 12.000 te gaan

De volgende stap is de nieuwe chemische omzetmethode te testen bij de andere PFAS-stoffen. Er zijn er in totaal zeker 12.000 volgens het U.S. Environmental Protection Agency (EPA). We hebben dus nog een lange weg te gaan. Maar Dichtel is hoopvol. “Niet elke PFAS-stof zal dezelfde achilleshiel hebben, maar elk heeft zijn eigen zwakte. Die kunnen we vinden en vervolgens exploiteren om het afbreekproces in gang te zetten.” Wie weet komen we dan eindelijk van dat hardnekkige en giftige PFAS af.

Bronnen: Science, AAAS, Northwestern University via EurekAlert!

Beeld: Alt-n-Anela, CC-BY-SA 2.0

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!