Per- en polyfluorverbindingen worden in verband gebracht met vele aandoeningen, maar PFAS bestaat uit een grote verzameling stoffen die lang niet altijd gezondheids- en/of milieuschadelijk zijn (afb: ~WikiMedia Commons)

Afgelopen februari heeft het Europees ChemicaliënAgentschap (EChA) een voorstel gepubliceerd om een grote schoonmaak te maken met de stoffen die worden aangeduid met PFAS, ook wel, althans deels, voor-altijdmaterialen genoemd omdat ze nauwelijks afbreken. Het voorstel is opgesteld door milieuinstituten van Denemarken, Duitsland, Nederland, Noorwegen en Zweden.  Die fluorverbindingen – het zijn er zeker vele duizenden (want naar believen uit te breiden), waaronder PTFE (polytetrafluoretheen oftewel teflon) wel de bekendste is – hebben zich stevig die in de samenleving gevestigd.  Het probleem lijkt een beetje op dat van de cfk’s (chloorfluorlkoolwaterstoffen) die de ozonlaag aantastten en die inmiddels vrij effectief in de ban zijn gedaan. Hoe vervangbaar zijn ze?
Al jaren heb ik een spuitbus met een fluorsmeermiddel voor mijn fietsketting. Teflonpannen, niet-aanbakpannen, kennen we natuurlijk allemaal. Fluorverbindingen worden gebruikt om kleding water- en/of vuilafstotend te maken. Ze zitten in chips, straalmotoren, medische apparatuur en koelsystemen, maar omdat ze niet of nauwelijks afbreken vormen ze een groeiend milieuprobleem.
De vijf instituten hebben de definitie van PFAS van de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) overgenomen: alle verbindingen met koolstofketens waar aan een koolstofatoom twee fluoratomen zijn verbonden en drie als het een een koolstofatoom is aan het eind van een keten.
Alleen in Europa zouden jaarlijks duizenden tonnen in het milieu terechtkomen. Bovendien staan verschillende PFAS onder verdenking kanker of schade aan het afweersysteem te veroorzaken. Van de meeste PFAS zijn die eigenschappen nog niet eens uitgezocht en aangezien ze in natuurlijke omstandigheden nogal eens nauwelijks afbreken zouden die stoffen wel eens ongezonde grenzen kunnen worden overschreden. Volgens Richard Luit van het RIVM (een van de vijf instituten die aan het voorstel hebben meegewerkt) voor die stoffen nu een onaanvaardbaar risico.
Voorlopig liggen er nog geen plannen voor een totale ban van PFAS (als die er al komt). De EU zal zeker niet voor 2025 met een voorstel tot het uitfaseren van (sommige?) PFAS komen. Het huidige voorstel heeft het over uitfaseerperiodes van jaren om de markt de kans te geven met minder schadelijke alternatieven te komen.

Er zullen zeker uitzonderingen komen en dus geen algehele ban, maar ook dat zal volgens Luit al een hele opgave zijn. “Er moeten volledig nieuwe oplossingen worden bedacht.” Vooral bedrijven zullen op zoek moeten naar alternatieven. Op het gebied van consumentenproducten lijkt er al een beweging weg van PFAS te zijn.

Onvoorspelbaar

Een deel van het probleem is dat sommige PFAS dodelijk zijn en andere veilig genoeg om in medische instrumenten te gebruiken. Zo wordt de PFAS R134a (1,1,1,2-tetrafluorethaan) als drijfgas voor inhalers voor astmalijders.
Berucht zijn de oppervlakteactieve fluorverbindingen (surfactanten). Een aantal zijn inmiddels verboden, maar het probleem is dat van de vervangende fluorverbindingen niet erg veel bekend is over hun gezondheids- of milieuschadelijke eigenschappen. Volgens het EChA-voorstel zouden deze stoffen verboden moeten worden.
Het probleem met de aangenomen OESO-definitie is dat je een heel oerwoud aan fluorkoolwaterstoffen en -polymeren hebt. Die kun je niet over een kam scheren. Fluorpolymeren of kleine fluorverbindingen zouden niet schadelijk zijn. Het probleem zit ‘m vaak de productiemethode en/of in de afvalfase. Sommige fluorkoolwaterstoffen zijn heftige broeikasgassen. Andere breken af (niet alle zijn voor-altijdmaterialen) in (hopelijk) minder onschuldige, kleinere brokken.

Het grootste deel van de PFAS-emissies komt van kleine fluorkoolwaterstoffen, die voor de verbannen cfk’s in de plaats zijn gekomen als koelmiddel, maar dat zijn dan weer broeikasgassen. Zo kom je van de regen in de drup.
Tegenwoordig schijnen fluorolefinen met een dubbele binding in de koolstofketen als koelmiddelen te worden gebruikt. Die dubbele binding zorgt ervoor dat die in de natuur afbreekbaar zijn, maar ook afbraakproducten kunnen kwalijke eigenschappen hebben. Zo’n afbraakproduct, trifluorazijnzuur, schijnt weliswaar niet giftig te zijn, maar moeilijk uit het water te verwijderen. Is dat aceptabel?
Koelmiddelen blijven een doorlopend probleem, zo lijkt het. Alternatieven zijn simpele alkanen als propaan of butaan, maar die zijn brandbaar. Ammoniak is ook mogelijkheid of kooldioxide, maar die hebben ook zo hun negatieve kanten.

Industriële toepassingen

Fluorverbindingen hebben allerlei mooie eigenschappen. Zo zijn ze hittebestendig zoals teflon en zijn ongevoelig voor allerlei heftige chemische verbindingen als zwavelzuur. Fluorpolymeren worden gebruikt voor afdichtingen, coatings en dergelijke, maar voordelen kunnen ook verkeren in nadelen.
Waar vind je een alternatief voor PTFE (teflon), om maar iets te noemen? Ook bij het maken van chips worden PFAS gebruikt om de structuren te etsen, maar ook in deklagen voor de chips. Zijn die vervangbaar? Zelfs in de brandbestrijding gebruik je ze. Fluorverbindingen doen zulke mooie dingen. Een onderzoeker van het de ETH in Zürich, Martin Scheringer, stelde dat die fluorverbindingen de innovatie hebben tegengehouden (waarom verder zoeken als je de ‘oplossing’ al gevonden hebt?). “We zullen een hoop materialen zonder moeten uitvinden”, zegt hij.

Het EChA verzamelt nu commentaar op het voorstel tot september. Als er een ‘definitief’ voorstel is dan zal ook worden uitgerekend wat de kosten en de baten van het voorstel zijn (indien uitgevoerd, uiteraard). Dan mag je hopen dat het niet alleen over geld gaat.
Voorlopig is het EChA de enige organisatie in de wereld die aan de (systematische) uitfasering werkt, maar het idee is dat dit voorstel een vliegwieleffect teweeg zal brengen. Voorlopig lijkt het er op dat de mens voortdurend achter de zelf gecreëerde feiten/problemen aan loopt.

Bron: Nature