دانشمندان فرآیند جدیدی را توسعه‌ داده‌اند که باعث می‌شود دو دسته اصلی از «مواد تا ابد شیمیایی» مضر، تجزیه شوند و تنها محصولات نهایی بی‌خطر باقی بماند.

این دانشمندان ازجمله پژوهشگران دانشگاه نورت وسترن در ایالات متحده گفتند این روش جدید «ساده» ممکن است «راه‌حلی قدرتمند» برای دفع این مواد شیمیایی باشد که آثار خطرناکی بر سلامتی انسان، دام و محیط زیست دارد.

دانشمندان گفتند روش‌های فعلی با هدف از بین بردن این مواد شیمیایی شامل دما و فشار بالا است.

دانشمندان در این روش جدید که روز پنجشنبه [در قالب مقاله‌ای] در مجله ساینس شرح داده شد، از «پاشنه آشیل» این مواد شیمیایی استفاده کردند تا راه‌حلی بالقوه کاربردی‌تر برای استفاده‌‌های گسترده بسازند.

«پی‌اف‌ای‌اس» (PFAS) مخفف مواد پر‌و‌پلی فلوئوروآلكیل، گروهی از مواد شیمیایی‌اند که از دهه ۱۹۴۰ تاکنون استفاده می‌شوند و معمولا در ظروف نچسب، لوازم آرایشی ضد آب، فوم‌های آتش‌نشانی و محصولات مقاوم در برابر چربی و روغن یافت می‌شوند.

این مواد شیمیایی در محیط تجزیه نمی‌شوند و برای نسل‌های بعدی به صورت مشکلی پایدار باقی می‌مانند.

پژوهش‌ها نشان داده است که باکتری‌ها این مواد شیمیایی را تجزیه نمی‌کنند، آتش آن‌ها را نمی‌سوزاند و با آب هم رقیق نمی‌شوند تا به میزان بی‌ضرری برسند.

پژوهش‌ها همچنین حاکی از آن است که وقتی این مواد شیمیایی سمی دفن می‌شوند، [اجزای شیمیایی خود را] در خاک پیرامون، فروشویی می‌‌کنند.

دانشمندان خاطرنشان کردند که «پی‌اف‌ای‌اس» ها به کالاهای مصرفی، آب آشامیدنی و حتی خون ۹۷ درصد از جمعیت آمریکا نیز وارد شده‌اند.

اگرچه آثار این مواد شیمیایی بر سلامت هنوز به‌طور کامل شناخته نشده است، پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که قرار گرفتن در معرض «پی‌ اف‌ ای اس» با کاهش باروری، آثار [مرتبط با] رشد در کودکان، افزایش خطر ابتلا به انواع مختلف سرطان، کاهش ایمنی در مبارزه با عفونت‌ها و افزایش سطح کلسترول مرتبط است.

ویلیام دیچتل از دانشگاه نورت وسترن که سرپرستی این پژوهش را بر عهده داشت، گفت: «پی اف ای اس» به یک مشکل اجتماعی بزرگ تبدیل شده است. حتی یک مقدار بسیار ناچیز «پی اف ای اس» آثار منفی بر سلامتی دارد و از بین نمی‌رود.»

«ما نمی‌توانیم فقط منتظر این مشکل بمانیم. ما خواستیم از شیمی برای حل این مشکل استفاده کنیم و راه‌حلی ایجاد کنیم که جهان بتواند از آن استفاده کند. این هیجان‌انگیز است که راه‌حل ما چقدر ساده – و در عین حال ناشناخته – است.»

دانشمندان در این پژوهش جدید دریافتند که وقتی «پی اف ای اس» با گرم کردن ذراتش در معرض حلال دی‌متیل سولفوکسید قرار گرفت، بخشی از مولکول را «جدا کرد» و «بی‌خطرترین شکل فلوئور» را باقی گذاشت.

آن‌ها با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای کشف کردند که پس از این فرآیند، محصولات بی‌خطر باقی ماند.

ما امیدواریم که با بررسی این روش و سازوکار جدید، نشان داده باشیم که تجزیه «پی اف ای اس» با انرژی ورودی کم هم امکان‌پذیر است تا به این ترتیب برای دیگران الهام‌بخش باشد و از این روش شیمیایی در متدهای جدیدی استفاده کنند.

— بریتنی ترانگ (@brittanytrang) هجدهم اوت ۲۰۲۲

محققان احتمالا از این روش جدید برای تجزیه موفقیت‌آمیز ۱۰ اسید پرفلوئوروآلکیل کربوکسیلیک (PFCAs) و اسیدهای کربوکسیلیک پرفلوئوروآلکیل اتر (PFECAs)، ازجمله اسید پرفلوئورواکتانوئیک (PFOA) و یکی از جایگزین‌های رایج آن به نام جنکس (GenX) که دو مورد از مشهورترین ترکیبات «پی اف ای اس» اند، استفاده کنند.

آن‌ها امیدوارند که در پژوهش‌های بعدی اثربخشی این راهبرد جدید را بر روی انواع دیگر «پی اف ای اس» آزمایش کنند.

دکتر دیچتل گفت: «گروه‌های دیگری هم هستند که پاشنه آشیل یکسانی ندارند، اما هر کدام نقطه ضعف خود را دارند. اگر بتوانیم آن را شناسایی کنیم، می‌دانیم چگونه آن را فعال کنیم تا آن [مواد شیمیایی] را از بین ببریم.»