Un chercheur développe de nouvelles méthodes pour mesurer les « produits chimiques éternels » à la fois dans l’atmosphère et dans les particules d’aérosol

Des régulateurs aux chercheurs et à la plupart des industries intermédiaires, tous les regards sont tournés vers les PFAS. Les PFAS, substances per- et polyfluoroalkyles, sont une classe de composés synthétiques hautement fluorés qui sont utilisés depuis des décennies dans tout, des ustensiles de cuisine antiadhésifs et des produits de soins personnels aux mousses anti-incendie et aux uniformes scolaires. Leur caractère commun et leur extrême résistance à la dégradation de l’environnement les ont rendus omniprésents dans les eaux souterraines, le sol et, pire que tout, les humains. Liée à une multitude de risques pour la santé, notamment la toxicité hépatique, le cancer de la vessie et la diminution de la réponse immunitaire aux vaccinations, l’exposition aux PFAS est préoccupante. Alors, comment pouvons-nous éliminer ces « produits chimiques éternels ? »

Historiquement, les substances PFAS n’ont été caractérisées que dans l’eau et le sol, mais l’émission de ces composés lors de la fabrication, de l’utilisation et de l’élimination des produits chimiques entraîne leur émission dans l’air. Ryan Sullivan, professeur de génie mécanique et de chimie à l’Université Carnegie Mellon, a développé de nouvelles méthodes pour mesurer le PFAS dans l’atmosphère et dans les particules d’aérosol afin de répondre aux questions en suspens concernant les composants atmosphériques du PFAS qui conduisent à l’exposition humaine. Son groupe développe également de nouvelles approches pour détruire à jamais les molécules qui ne sont pas éliminées par les stations d’épuration conventionnelles.

La recherche est publiée dans la revue Sciences de l’environnement : processus et impacts.

« En matière d’assainissement, notre objectif final est ce que nous appelons la minéralisation complète, où tout le fluor est éliminé de la molécule. Historiquement, les chercheurs ont eu un certain succès avec la minéralisation, mais il y a toujours eu un pourcentage de fluor non comptabilisé. Parfois, les chercheurs sont bloqués. aux produits partiellement fluorés qui sont encore des PFAS. Notre travail utilise une approche non ciblée afin que nous puissions mieux quantifier ces molécules manquantes et déterminer à quel point nous sommes proches de la remédiation complète des PFAS.

Une technologie prometteuse pour l’assainissement des PFAS est la réduction via des électrons hydratés. Le processus consiste à faire briller une lumière UV sur l’eau salée pour séparer les électrons du sel de sulfite. Les molécules de fluor sont très gourmandes en électrons. Ainsi, lorsque l’électron dissous rejoint sa liaison, le carbone-fluor très stable peut finalement être rompu, libérant un ion fluorure inoffensif.

En utilisant une analyse non ciblée au cours de ce processus, le groupe de Sullivan a identifié de nouvelles molécules de PFAS qui n’avaient pas été trouvées auparavant lors du traitement de réduction UV/sulfite.

« En ayant une compréhension complète de cette chimie complexe, nous pouvons optimiser les conditions de traitement d’ingénierie, combler les trous dans les mécanismes chimiques connus et nous rapprocher de la réalisation d’une minéralisation complète. »

Afin de mieux comprendre ces contaminants, Sullivan a également développé un moyen de mesurer le PFAS directement dans la phase gazeuse et dans les particules d’aérosol. Cela évite le besoin existant de collecter d’abord de grands échantillons d’air avant d’extraire le PFAS avant l’analyse.

« Si le gouvernement devait édicter des réglementations concernant les émissions de PFAS des usines de fabrication, il sera crucial de mesurer leur concentration dans l’atmosphère pour déterminer si elles sont conformes aux émissions autorisées », a-t-il expliqué.

À l’avenir, l’équipe de Sullivan explorera la chimie et le transport des PFAS dans les aérosols en suspension dans l’atmosphère.