Forskere har identificeret hydrogenradikaler som nøglen til at nedbryde PFAS. Det baner vejen for mere effektive og kemikaliefrie løsninger til vandrensning.
PFAS, også kendt som ”evighedskemikalier”, er ekstremt svære at fjerne fra miljøet. Deres kemiske stabilitet gør, at de kan ophobe sig i både naturen og i menneskekroppen i årtier, og det udgør et voksende globalt miljøproblem.
Nu har forskere fra Aarhus Universitet gjort en opdagelse, der kan få stor betydning for, hvordan vi håndterer det problem.
I et nyt studie viser forskerne, at PFAS kan nedbrydes ved hjælp af kraftigt lys uden brug af tilsatte kemikalier. Det afgørende nye er dog forståelsen af, hvordan nedbrydningen sker. Studiet peger på, at hydrogenradikaler, som er meget reaktive partikler, der dannes fra vand under UV-lys, spiller en helt central rolle.
Det er vigtigt, fordi det udfordrer den hidtidige opfattelse. Tidligere har man nemlig primært antaget, at andre reaktive partikler stod for nedbrydningen af PFAS. Med den nye viden får forskerne et langt klarere billede af de kemiske processer bag.
Og det har stor betydning i praksis. Når man ved, hvad der driver reaktionen, bliver det langt lettere at udvikle bedre og mere målrettede teknologier.
Hydrogenradikaler er ekstremt reaktive og kan angribe PFAS-molekylerne, så de gradvist mister deres fluor-atomer og brydes ned til mindre og mindre stabile forbindelser. Samtidig viser studiet, at processen især er effektiv ved højenergetisk UV-lys, særligt ved bølgelængder under 300 nanometer.
Ifølge lektor Zongsu Wei fra Aarhus Universitet, som har ledet forskningen, er det et vigtigt skridt fremad:
-Vi ved, at PFAS er ekstremt stabile på grund af de stærke kulstof-fluor-bindinger, og det er netop dem, der er svære at bryde. Når vi nu kan pege på hydrogenradikaler som en central drivkraft, får vi en langt bedre retning for, hvordan vi kan udvikle mere effektive og bæredygtige teknologier, der faktisk nedbryder stofferne i stedet for blot at fjerne dem, siger han.
Han understreger samtidig, at mange af de nuværende løsninger kun flytter problemet:
-I dag kan vi filtrere PFAS ud af vand, men vi fjerner dem ikke permanent. Målet er at nedbryde dem fuldstændigt. For at kunne gøre det på en grøn og skalerbar måde er det afgørende, at vi forstår mekanismerne bag, fortsætter lektor Zongsu Wei.
Opdagelsen åbner for nye muligheder inden for vandrensning. I stedet for at tilsætte kemikalier eller bruge komplekse katalysatorer kan fremtidige teknologier måske designes til at udnytte vandets egne reaktive partikler, skabt ved hjælp af lys.
Resultaterne løser ikke PFAS-problemet fra den ene dag til den anden. Processen er stadig relativt langsom, og der kan opstå mellemprodukter undervejs. Men ved at identificere den centrale mekanisme har forskerne taget et vigtigt skridt mod mere effektive løsninger.
Kort sagt viser studiet, at selv de mest genstridige forureningsstoffer kan nedbrydes – hvis vi forstår kemien godt nok.
Fakta: Hvad er PFAS?
• PFAS (per- og polyfluoralkylstoffer) er en stor gruppe menneskeskabte kemikalier, der har været brugt siden 1940’erne
• Findes i hverdagsprodukter som imprægneret tøj, fødevareemballage, brandskum og non-stick køkkengrej
• Kaldes “evighedskemikalier”, fordi de er meget svære at nedbryde i naturen
• Ophobes i vand, jord, dyr og mennesker
• Er forbundet med sundhedsrisici som kræft, leverskader og hormonforstyrrelser
• De fleste nuværende teknologier kan fjerne PFAS fra vand – men ikke nedbryde dem
Kilde: Aarhus Universitet Technical Sciences.
