3M propose un règlement de 10,3 milliards de dollars pour la contamination des systèmes d'eau par les PFAS. Maintenant, comment détruire un « produit chimique éternel » ?

Les produits chimiques PFAS semblaient être une bonne idée au début.Comme Téflon, ils ont rendu les casseroles plus faciles à nettoyer à partir des années 1940.Ils ont fabriqué des vestes imperméables et des tapis résistants aux taches.Les emballages alimentaires, la mousse anti-incendie et même le maquillage semblaient meilleurs avec les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles.

Puis les tests ont commencé à détecter PFAS dans le sang des gens.

Aujourd’hui, les PFAS sont omniprésents dans le sol, la poussière et l’eau potable du monde entier.Des études suggèrent qu’ils sont dans 98% du corps des Américains, où ils ont été associé à des problèmes de santé y compris les maladies de la thyroïde, les lésions hépatiques et le cancer des reins et des testicules.Il y a maintenant plus de 9 000 types de SPFA.Ils sont souvent appelés « produits chimiques éternels » car ils possèdent également les mêmes propriétés qui les rendent si utiles. assurez-vous qu’ils ne se décomposent pas dans la nature.

Face à des poursuites judiciaires pour contamination par les PFAS, le géant industriel 3M, qui fabrique des PFAS pour de nombreuses utilisations depuis des décennies, a annoncé un règlement de 10,3 milliards de dollars avec les fournisseurs publics d’eau le 22 juin 2023, pour aider à payer les analyses et le traitement.La société n'admet aucune responsabilité dans le règlement, qui nécessite l'approbation du tribunal.Le nettoyage pourrait coûter plusieurs fois ce montant.

Mais comment capturer et détruire un produit chimique éternel ?

Biochimiste UN.Daniel Jones et pédologue Hui Li travaillent sur les solutions PFAS à la Michigan State University et expliquent les techniques prometteuses testées aujourd'hui.

Comment les PFAS passent-ils des produits quotidiens à l’eau, au sol et éventuellement aux humains ?

Il existe deux principales voies d’exposition aux PFAS pour pénétrer chez les humains : l’eau potable et la consommation alimentaire.

Les PFAS peuvent pénétrer dans le sol par l’épandage de biosolides, c’est-à-dire les boues provenant du traitement des eaux usées, et peuvent être lessivées des décharges.Si des biosolides contaminés sont appliqué aux champs agricoles comme engrais, les PFAS peuvent pénétrer dans l'eau et dans les cultures et les légumes.

Par exemple, le bétail peut consommer des PFAS à travers les cultures qu’il consomme et l’eau qu’il boit.Il y a eu cas signalés au Michigan, Maine et New Mexico de niveaux élevés de PFAS dans la viande bovine et chez les vaches laitières.L’ampleur du risque potentiel pour les humains est toujours largement inconnu.

Les scientifiques de notre groupe de recherche de la Michigan State University travaillent sur des matériaux ajoutés au sol qui pourraient empêcher les plantes d'absorber les PFAS, mais cela laisserait les PFAS dans le sol.

Le problème est que ces produits chimiques sont partout, et il y a pas de processus naturel dans l'eau ou le sol, efficace pour les décomposer.De nombreux produits de consommation sont chargés de PFAS, notamment le maquillage, le fil dentaire, les cordes de guitare et le fart de ski.

Comment les projets d’assainissement éliminent-ils désormais la contamination par les PFAS ?

Des méthodes existent pour les filtrer hors de l’eau.Les produits chimiques adhéreront par exemple au charbon actif.Mais ces méthodes sont coûteuses pour les projets à grande échelle et il faut quand même se débarrasser des produits chimiques.

Par exemple, près d'une ancienne base militaire près de Sacramento, en Californie, se trouve un énorme réservoir de charbon actif qui absorbe environ 1 500 gallons d'eau souterraine contaminée par minute, la filtre puis la pompe sous terre.Ce projet de réhabilitation a un coût plus de 3 millions de dollars, mais cela empêche les PFAS de pénétrer dans l’eau potable utilisée par la communauté.

Les États-UnisL'Agence de protection de l'environnement a a proposé d'établir des réglementations juridiquement exécutoires pour les niveaux maximaux de six produits chimiques PFAS dans les systèmes publics d’eau potable.Deux de ces produits chimiques, le PFOA et le PFOS, seraient reconnus comme produits chimiques dangereux individuels, et des mesures réglementaires seraient appliquées lorsque les niveaux de l'un ou l'autre dépasseraient 4 parties par billion, ce qui est considérablement inférieur aux directives précédentes.

Le filtrage n'est qu'une étape.Une fois le PFAS capturé, vous devez alors vous débarrasser des charbons actifs chargés de PFAS, et le PFAS se déplace toujours.Si vous enterrez des matériaux contaminés dans une décharge ou ailleurs, les PFAS finiront par lessiver.C’est pourquoi il est essentiel de trouver des moyens de le détruire.

Quelles sont les méthodes les plus prometteuses trouvées par les scientifiques pour décomposer les PFAS ?

La méthode la plus courante de destruction des PFAS est l’incinération, mais la plupart des PFAS sont remarquablement résistantes à la combustion.C’est pourquoi ils sont dans des mousses anti-incendie.

Les PFAS ont plusieurs des atomes de fluor attachés à un atome de carbone, et la liaison entre le carbone et le fluor est l’une des plus fortes.Normalement, pour brûler quelque chose, il faut rompre la liaison, mais le fluor résiste à la rupture du carbone.La plupart des PFAS se décomposeront complètement à des températures d'incinération d'environ 1 500 degrés Celsius (2 730 degrés Fahrenheit), mais il est énergivore et les incinérateurs adaptés sont rares.

Il existe plusieurs autres techniques expérimentales prometteuses, mais qui n’ont pas été étendues pour traiter de grandes quantités de produits chimiques.

Un groupe à Battelle a développé oxydation à l'eau supercritique pour détruire les PFAS.Les températures et pressions élevées modifient l’état de l’eau, accélérant la chimie de manière à détruire les substances dangereuses.Cependant, la généralisation reste un défi.

D'autres sont travailler avec réacteurs à plasma, qui utilisent de l’eau, de l’électricité et du gaz argon pour décomposer les PFAS.Ils sont rapides, mais pas faciles à mettre à l’échelle.

Que verrons-nous probablement à l’avenir ?

Beaucoup dépendra de ce que nous apprendrons sur la provenance principale de l’exposition humaine aux PFAS.

Si l’exposition provient principalement de l’eau potable, il existe d’autres méthodes potentielles.Il est possible qu’il soit éventuellement détruit au niveau domestique par des méthodes électrochimiques, mais il existe également des risques potentiels qui restent à comprendre, tels que la conversion de substances courantes telles que le chlorure en sous-produits plus toxiques.

Le grand défi de l’assainissement est de s’assurer que nous n’aggravons pas le problème en libérant d’autres gaz ou en créant des produits chimiques nocifs.Les humains tentent depuis longtemps de résoudre les problèmes et d’aggraver les choses.Les réfrigérateurs en sont un excellent exemple.Le fréon, un chlorofluorocarbone, était la solution pour remplacer l'ammoniac toxique et inflammable dans les réfrigérateurs, mais ensuite cela a provoqué l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique.Il a été remplacé par des hydrofluorocarbures, qui sont désormais contribuer au changement climatique.

S’il y a une leçon à retenir, c’est que nous devons réfléchir au cycle de vie complet des produits.Combien de temps avons-nous réellement besoin de produits chimiques pour durer ?

Ceci est une version mise à jour d'un article original publié en août.18, 2022.