Forschung zeigt potenzielle Alternativen zu "Forever Chemicals" auf
Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind aufgrund ihrer extremen Persistenz als Chemikalien für die Ewigkeit bekannt. Diese Verbindungen haben nützliche Eigenschaften wie Haltbarkeit und Wasserdichtigkeit und werden daher häufig in Konsumgütern wie Lebensmittelverpackungen und Kosmetika sowie in industriellen Verfahren eingesetzt. Die möglichen negativen Auswirkungen von PFAS auf die menschliche Gesundheit treiben jedoch die Suche nach potenziell sichereren Ersatzstoffen voran. Forscher, die in der Zeitschrift Environmental Science & Technology von ACS veröffentlichen, schlagen nun Alternativen für viele Anwendungen vor.
"Unsere neue Online-Datenbank mit Alternativen für die Verwendung von PFAS zeigt 530 potenzielle Alternativen auf und verdeutlicht, wo weitere Innovationen erforderlich sind", sagt Ian Cousins, einer der Mitautoren der Studie.
Bisherige Forschungen zu PFAS-Ersatzstoffen waren fragmentiert, weil die Chemikalien ihre Aufgabe so gut erfüllen. Es gibt jedoch immer mehr Hinweise auf ihre möglichen Auswirkungen auf den Menschen, wie z. B. ein erhöhter Cholesterinspiegel, eine geringere Wirksamkeit von Impfstoffen bei Kindern und ein erhöhtes Risiko für bestimmte Krebsarten. Deshalb haben mehrere Regionen, darunter Mitglieder der Europäischen Union und Bundesstaaten in den USA, Beschränkungen für die Verwendung von PFAS eingeführt. Um Industrien und Unternehmen bei der Abkehr von PFAS zu unterstützen, wollten Romain Figuière, Cousins und Kollegen leicht verfügbare Alternativen analysieren und potenzielle Lücken aufzeigen, in denen es an sichereren Ersatzstoffen mangelt.
Die Forscher entwickelten zunächst eine frei zugängliche Online-Datenbank, die:
- Alle bekannten Verwendungen von PFAS dokumentiert.
- die bereitgestellten Funktionen beschreibt.
- Potenzielle Alternativen auflistet, die die gleichen oder ähnliche Funktionen erfüllen können.
- die Eignung und Marktverfügbarkeit der Alternativen bewertet.
Die Datenbank identifiziert über 300 Anwendungen von PFAS in 18 Kategorien, darunter Pharmazeutika, Kochgeschirr und Kleidung, sowie 530 Alternativen, die ähnliche Funktionen erfüllen. Die Ergebnisse zeigen, dass es für 40 Anwendungen, wie Beschichtungen für Lebensmittelverpackungen und Musikinstrumentensaiten, Ersatzstoffe für PFAS gibt, und verdeutlichen die Möglichkeiten für die Industrie, in diesen Kategorien potenziell sicherere Entscheidungen zu treffen. In der Studie werden jedoch 83 Anwendungen genannt, für die es derzeit keine dauerhaften chemischen Alternativen gibt, insbesondere in industriellen Prozessen wie der Kunststoff- und Gummiproduktion. Den Forschern zufolge bietet diese Lücke die Möglichkeit, weitere Forschungsarbeiten durchzuführen, um realistische Ersatzstoffe zu finden, die sicher sind und die Umwelt vor unnötigen chemischen Dauerbelastungen schützen.
Weitere Informationen über die Forschung des Teams zu den persistenten, mobilen Substanzen finden Sie online unter projectZeroPM.
Die Autoren danken für die Finanzierung durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union und durch Formas, den Forschungsrat für nachhaltige Entwicklung der schwedischen Regierung.
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