Megszabadulhatunk az örök vegyületektől?

Számtalan alkalmazási területük van ezeknek a PFAS-nek is nevezett vegyületeknek, például vízhatlanító anyagok, letapadásgátlók, tűzoltáshoz használt anyagok – ám a környezetbe kerülve elszennyezik a talajt, a vízbázist is. E vegyületek közt számosról kimutatták egészségre káros hatásukat, ráadásul e vegyületeket mára pl. az USA-ban élők 97 százalékának vérmintájából is kimutatták, ezért különösen fontos volna megoldást találni a lebontásukra. Ennek a lehetőségét nyitja meg az a felfedezés, amelyről a Northwestern Egyetem híroldala számolt be, a a tanulmányt pedig a Science folyóiratban tették közzé.

A leggyakoribb használati tárgyak, melyek tartalmaznak örök vegyületeket.

Forrás: Getty Images

Az 1940-es évektől fogva gyártott vegyületek generációkon át képesek problémákat okozni. Nem égnek el, nem oldódnak a vízben, nem bontják le őket a baktériumok – azonban úgy tűnik, egy egészen hétköznapi és olcsó vegyület igen, méghozzá alacsony hőmérsékleten. „A PFAS komoly társadalmi problémává vált, mi pedig a kémia erejét akartuk használni ahhoz, hogy e probléma megoldását átnyújtsuk a világnak.” – mondta William Dichtel vegyész, a kutatás egyik vezetője.

Egyes PFAS vegyületek rákkeltőek, mások az immunrendszer működését ássák alá, termékenységi problémákat okoznak, vagy épp fejlődési zavart a gyerekekben, valamint növelik a koleszterinszintet, összefüggésbe hozták őket az elhízással és a 2-es típusú cukorbetegséggel is – számos PFAS vegyületet egészségügyi hatásai alapján az ólommal egy kategóriába sorolnak. Habár ma már a vízből ki lehet vonni, ám ettől még megmarad a vegyület, és nem tűnik el, ezzel megvan az esélye, hogy ismét a környezetbe kerülhet. Eddig egyetlen megoldás volt, nagy hőmérsékleten és nyomáson lehetett őket lebontani, ez azonban elképesztően nagy energiaigényű folyamat, kell valami, ami elérhetőbb és kifizetődőbb.

A molekulák erősségének titka a szén-fluor kötésekben van, ezek pedig a szerves kémia legerősebb kötései, a két elem elektronjait érintő speciális tulajdonságainak köszönhetően. Dichtel és kollégái azonban megtalálták a molekulák Achilles-sarkát: a molekulák végén található töltött oxigént. Egy e célra szokatlan oldószerrel, dimetil-szulfoxiddal és nátrium-hidroxiddal sikerült „lefejezni” a PFAS molekulát, s ezzel megnyílt az út a molekulák lebontásához. Fluoratomokat „köpködtek” a molekulák, amelyek aztán a fluor legbiztonságosabb formáját öltötték magukra, fluoriddá váltak. „Bár a szén-fluor kötések rendkívül erősek, a töltött molekulavégek jelentették a gyenge pontjukat” – tette hozzá Dichtel. Míg a korábbi folyamatban 400 Celsius-fokra kellett hevíteni a molekulákat, a jelen folyamat jóval alacsonyabb hőmérsékletet igényel, és olcsó anyagokat.

A kutatók a következő vizsgálataikban kibővítik a PFAS-ek körét, amelyen tesztelik az eljárásukat. „A munkánk a PFAS-ek legnagyobb csoportját célozta meg, köztük a leginkább aggodalmat keltők sokaságát. Azonban vannak más típusúak e molekulákból, amelyeknek nem ugyanez az Achilles-sarka, de mindnek megvan a maga gyenge pontja. Amint ezeket megtaláljuk, már tudni fogjuk, miként aktiváljuk és pusztítsuk el őket” – mondta Dichtel.