永遠に有毒な化学物質は北極海まで移動し、最近では海洋飛沫に乗って海岸線に叩きつけられているのが発見され、環境からのそれらの除去が一層急務となっています。
これまでのところ、ペルフッ素化アルキル物質またはポリフッ素化アルキル物質（PFAS）の修復には障害が立ちはだかっています。英国では、すべてを撤去するには210億ポンド（約250億ユーロ）の費用がかかる可能性がある永遠に化学物質UK Water Industry Research (UKWIR) によると、下水のみからの排出量です。
たとえその法案を実行したとしても、利用可能なテクノロジーの有効性には依然として疑問符がつきます。
しかし、スイスに本拠を置く企業Oxyleは、コストを削減しながらPFAS汚染水を劇的に除去する方法を発見した。
"たくさんのボトル入りの水PFAS が含まれています」と Oxyle の共同創設者である Fajer Mushtaq 氏は言います。 「治療後はボトル入りの飲料水よりもさらに減っています。」
この技術はチューリッヒ工科大学での Mushtaq 氏の博士論文に基づいており、そこで彼女は PFAS を酸化して破壊できるナノ粒子を開発しました。で育ったデリー、彼女の研究は都市の水危機に触発されました。
「いつでも水が飲めなかったり、夏の間は配給されたりしたことが、心に残るのです」と彼女は言う。 「子どもの頃から、これは大切にすべき本当に重要な資源であり、大切に扱わないとどうなるか知っていました。」
PFAS耐熱性、撥水性があるため、耐久性に優れた消費者製品（焦げ付き防止の鍋、防水服、汚れにくい生地など）にとって魅力的な素材となっていますが、それは同時に壊れにくいということでもあります。
これらの永久化学物質を含む衣類を洗濯するとき、私たちは誤ってこれらの化学物質を廃水を通じて水路に送り込んでしまいます。 PFAS は以下にも存在します。いくつかの殺虫剤そして消火泡。
PFAS が私たちの健康に与える正確な影響はまだ明らかになっていませんが、研究化学物質は、一部のがん（腎臓や前立腺を含む）、免疫系の低下、ホルモンの変化、高血圧と永遠に結びついています。
環境中へのそれらの放出は風土病であり、一部の PFAS は分解するまでに 1,000 年以上かかり、大量に蓄積されています。それらの完全な遍在性は、高価な問題を引き起こします。
「それらが『永遠の化学物質』と呼ばれるのには理由があります」と、PFAS ソリューションに関する UKWIR 論文の共著者である Karyn Georges 氏は言います。 「それらは容易に生分解されません。それらを取り除くのは簡単ではありません。それが、最初にそれらが使用された理由です。」
問題を複雑にしているのは、PFAS 間の差異です。 「10,000 以上の異なる PFAS があります」と Georges 氏は続けます。 「それらはあらゆる範囲の物理化学的性質を含んでいます。つまり、それらを除去できる可能性のあるさまざまな方法を意味します。」
PFAS の修復方法は、吸着剤、分離、破壊の 3 つのカテゴリに大別できます。
吸着剤と分離はどちらも廃水から PFAS を除去するのに効果的ですが、どちらも原因となる化学物質を根絶することはできません。
吸着では通常、粒状活性炭 (GAC) を使用して廃水から PFAS を抽出します。残った炭素は汚染されているため、処分する必要がありますが、埋め立て地PFAS が土壌や地下水に浸透するため、さらなる汚染の危険があります。
「それらを破壊しなければなりません。そうでなければ、汚泥であれ、空気であれ、さまざまなメディアに流布することになります」とジョルジュは言います。
2021年、UKWIRは焼却がPFASを永久に破壊する唯一の方法であると認定した。これには通常、1,000℃を超える温度での燃焼が必要となり、膨大なエネルギーを消費します。
一部の研究では、焼却によってPFASが完全に破壊されるのか、それとも浮遊粒子が逃げて形成されるのかについて疑問を呈している。大気汚染。
テトラフルオロメタンやヘキサフルオロエタンなどの温室効果ガスも放出する可能性があります。
オキシルはどのように機能しますか?
「私たちは純粋に破壊技術を持っています」とムシュタク氏は言います。 「私たちはこれらの化学物質を酸化したり還元したりしています。」
オキシルは、分子間の結合を削り取り、長鎖と短鎖を複合部分に分解することで PFAS を除去します。この複合部分は安全に処分できます。
「炭素水素結合があるとします。私たちはそれを壊します。炭素とフッ素の結合があると、それを壊してしまうのです」とムシュタクは言う。 「治療の最後に残るのは、CO2、水分子、一部のフッ化物、硫酸塩、ミネラル、つまり基本的に構成要素だけです。」
この化学反応は新しいものではなく、すでにいくつかの企業で使用されていると彼女は説明します。 Oxyle の特徴は、反応を促進するエネルギーを生成する方法です。
他の方法では、電極に電気を通したり、廃水に紫外線を当てたりする（高価でエネルギー集約的なプロセス）のに対し、Oxyle は、機械によって生成される振動などの機械エネルギーを使用します。泡あるいは水の流れ。
次に、Mushtaq の博士課程中に作成されたナノ多孔質材料を水に適用し、そこで触媒を形成します。 「活性化して水を分解し始め、PFAS 分子の結合を破壊できるさまざまな化学種を形成します」と彼女は言います。
泡を使用すると、Oxyle のエネルギー使用量が少なくとも 15%、場合によっては 60% 削減されます。 「破壊技術のコストを左右する最大の要因はエネルギーです」とムシュタク氏は言う。これは、Oxyle が競合他社よりも低い運用コストを提供できることを意味する。
「私たちのテクノロジーはかなりモジュール化されています」と彼女は続けます。 「各反応炉は 1 時間あたり約 10 メートルの立方体を処理でき、これは 1 時間あたり 10,000 リットルに相当します。」
これにより、Oxyle は操業をスケールアップできる柔軟性が得られ、大規模な顧客向けにリアクターを追加できます。
Oxyle は誰と協力していますか?
ジョルジュ氏によれば、廃水中のPFASの処理は多額の費用がかかり、そのほとんどは人々の水道料金で賄われているという。
「英国国民は撤去費用を払っています」と彼女は言う。 「それらの化学物質を生産する企業は支払うべきだ」水道会社たとえば、それらの化学物質を除去するためです。」
Oxile はすでにそのような PFAS 生産企業を視野に入れています。 「そのほとんどは産業関係者です」とムシュタク氏は言う。 「これらの化学物質を生産している人々は廃水を処理しなければならないか、周囲の施設が汚染されており修復する必要がある。」
オキシル社は昨年、スイスの化学会社CIMOと共同で、PFASで汚染された地下水を処理する実験を完了した。 Mushtaq 氏は、Oxyle が 6 か月間毎日、汚染化合物の 99% を除去したと述べています。
「一番のきっかけは、これまで建設現場で見たことのないエネルギー値でそれを実現できたことです」と彼女は言います。このエネルギー使用量は、1 時間あたり 1 立方メートルあたり 2 キロワット強に相当します。 「最も近い競合は約 20 キロワット時であり、これは 10 倍です。」
PFAS除去の限界
それにもかかわらず、Oxyle は大きな流れに逆らって取り組んでいます。歴史的なすべてのPFAS汚染と、環境中に漏れ続ける激流を考えると、化学物質を永久に取り除くためには修復以上のものが必要になるでしょう。
「汚染が起こっているほど早く除去することはできません」とCHEM Trustの研究者シュビ・シャルマ氏は言う。 「汚染を発生源から阻止することが優先されなければなりません。修復技術は並行して適用できますが、それは絆創膏です。」
EUが持っている一方で、全面禁止を提案したシャルマ氏は、2026年からPFAS10,000件を目標に、英国の規制は行き詰まっていると述べた。
「英国でPFAS規制に関して何も行動がとられていないのは衝撃的です」と彼女は言う。彼女の説明によれば、Brexit の前には、一連の国際条約によって PFOS、PFHxS、PFOA、TDFA (健康と環境への影響で国際的な注目を集めた 4 種類の PFAS) が制限されていましたが、それ以来新たな規制は導入されていません。
「英国政府はEUと歩調を合わせ、普遍的なPFAS制限も導入する必要がある。」
しかし、PFAS を即座に解決する方法はない、と彼女は警告します。 PFOS は 2009 年にストックホルム条約によって禁止されましたが、その残留性により依然として環境中に存在しています。
「PFAS の修復を行う企業として、私たちは何十年も存続することになります」と Mushtaq 氏は言います。 「それらの使用を禁止するのは早ければ早いほど良いです。なぜなら、必要な修復が少なくて済むからです。」
