Η αντιμετώπιση των PFAS, γνωστά και ως «παντοτινά χημικά», συγκαταλέγεται στις σημαντικότερες προκλήσεις της σύγχρονης περιβαλλοντικής επιστήμης. Οι ουσίες αυτές διακρίνονται για την ιδιαίτερα υψηλή χημική τους σταθερότητα, η οποία τους επιτρέπει να παραμένουν τόσο στο περιβάλλον όσο και στον ανθρώπινο οργανισμό για χρόνια ή ακόμη και δεκαετίες. Έχουν εντοπιστεί σε πόσιμο και βρόχινο νερό, σε υλικά συσκευασίας τροφίμων, αλλά και στο ανθρώπινο αίμα, γεγονός που τις καθιστά ένα από τα πλέον επίμονα και δυσεπίλυτα προβλήματα ρύπανσης.
Τώρα, ερευνητές στη Δανία αναφέρουν ότι ανέπτυξαν μια μέθοδο που θα μπορούσε να επιταχύνει τη διάσπαση των PFAS στο περιβάλλον. Συγκεκριμένα, στη μελέτη της, η ομάδα διαπίστωσε ότι η έντονη υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει την αποικοδόμηση των PFAS χωρίς να απαιτούνται πρόσθετα χημικά. Το πιο σημαντικό είναι ότι οι ερευνητές εντόπισαν τον βασικό παράγοντα πίσω από την αντίδραση: τις ρίζες υδροξυλίου– σωματίδια υψηλής αντιδραστικότητας που σχηματίζονται από το νερό κατά την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία.
Τα ευρήματα της μελέτης αμφισβητούν προηγούμενες θεωρίες σχετικά με τη διαδικασία αποδόμησης των PFAS. Προηγούμενες μελέτες υποδείκνυαν ότι την ευθύνη φέρουν κυρίως άλλα αντιδραστικά είδη. Προσδιορίζοντας τις ρίζες υδροξυλίου ως τον κύριο παράγοντα, οι ερευνητές απέκτησαν μια σαφέστερη εικόνα των χημικών αντιδράσεων που εμπλέκονται.
Γιατί έχει σημασία αυτή η ανακάλυψη
Η κατανόηση του μηχανισμού διάσπασης των PFAS θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να αναπτύξουν αποτελεσματικότερα συστήματα επεξεργασίας. Οι ρίζες υδροξυλίου είναι εξαιρετικά δραστικές και ικανές να επιτίθενται στα μόρια PFAS αφαιρώντας άτομα φθορίου. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό αποδυναμώνει τις ενώσεις και τις διασπά σε μικρότερες και λιγότερο ανθεκτικές ουσίες. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η αντίδραση λειτουργεί καλύτερα υπό υπεριώδη ακτινοβολία υψηλής ενέργειας, ιδιαίτερα σε μήκη κύματος κάτω από 300 νανόμετρα.
Σύμφωνα με τον Ζόνγκσου Γουέι, αναπληρωτή καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Aarhus της Δανίας που ηγήθηκε της μελέτης, τα ευρήματα θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν την ανάπτυξη καλύτερων τεχνολογιών καθαρισμού.
«Γνωρίζουμε ότι τα PFAS είναι εξαιρετικά σταθερά λόγω των ισχυρών δεσμών άνθρακα-φθορίου, και η διάσπαση αυτών των δεσμών αποτελεί τη βασική πρόκληση. Εντοπίζοντας τις ρίζες υδροξυλίου ως κυρίαρχο παράγοντα, έχουμε πλέον σαφέστερη κατεύθυνση για το πώς μπορούμε να σχεδιάσουμε πιο αποδοτικές και βιώσιμες τεχνολογίες ώστε να μπορούμε να καταστρέφουμε πραγματικά αυτές τις χημικές ουσίες, αντί απλώς να τις απομακρύνουμε», δήλωσε ο ερευνητής.
Νέα προσέγγιση για την αποδόμηση των PFAS
Ο Γουέι σημείωσε ότι πολλές από τις σημερινές μεθόδους απλώς μεταφέρουν τα PFAS από ένα μέρος σε άλλο αντί να τα εξαλείφουν πλήρως.
«Σήμερα, πολλές τεχνολογίες μπορούν να φιλτράρουν τα PFAS από το νερό, αλλά δεν τα εξαλείφουν. Ο πραγματικός στόχος είναι να διασπαστούν πλήρως τα μόρια αυτά. Η κατανόηση του μηχανισμού είναι απαραίτητη αν θέλουμε να το πετύχουμε αυτό με έναν οικολογικό και επεκτάσιμο τρόπο», σημείωσε.
Οι ερευνητές προειδοποιούν ότι τα νέα ευρήματα δεν αποτελούν άμεση λύση στο πρόβλημα της ρύπανσης από PFAS. Η διαδικασία διάσπασης παραμένει σχετικά αργή και κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας μπορούν ακόμη να σχηματίζονται ενδιάμεσες ενώσεις. Παρ’ όλα αυτά, ο εντοπισμός του βασικού χημικού παράγοντα αποτελεί σημαντική πρόοδο στην κατανόηση του πώς αυτοί οι ρύποι θα μπορούσαν τελικά να καταστρέφονται πιο αποτελεσματικά.
