הכימיקלים ש(כבר לא)
יחיו לנצח

לא אחת מתברר שחומרים סינתטיים, יעילים ככל שיהיו, עלולים לפגוע בסביבה ובבריאות שלנו. התיאור הזה מתאים במיוחד לקבוצת הכימיקלים המוכרים בראשי התיבות PFAS (פר-פלואורו-אלקיליים ופולי-פלואורו-אלקיליים), שכבשו את העולם בסערה כשנמצא שהם מונעים מתבשילים להידבק למחבתות. רבים ממשפחת הכימיקלים הזו הם יציבים במיוחד, ולכן הם נשארים בסביבה ואפילו בתוך גוף האדם זמן רב בלי להתפרק. הודות לתכונה הזו הם זכו לכינוי "כימיקלי נצח". בעשרות השנים האחרונות חיפשו מדענים רבים דרכים לפרק את כימיקלי הנצח ונחלו הצלחה חלקית בלבד, אבל מחקר חדש חושף תהליך פשוט וזול שיכול לפרק את הכימיקלים המזיקים, ועשוי לפתוח אפיק חדש לטיפול בהם.

מולקולות ה-PFAS הראשונות יוצרו בשנות השלושים של המאה הקודמת, והחומרים שהופקו מהן היו עמידים לטמפרטורות גבוהות והצליחו גם לדחות ביעילות מים ושומנים. מהר מאוד התחילו להשתמש בהם כדי להגן על בדים וכתוסף יעיל במיוחד לחומרי כיבוי אש. במקביל, חברת דופונט שינתה לחלוטין את ענף המחבתות וכלי המטבח כשהחלה לצפות אותם במולקולה בשם טפלון, שמנעה (כמעט) מכל חומר אפשרי להידבק אליהם במהלך הבישול. השימוש בחומרים החדשים גדל בהתמדה, וכיום הם משמשים באלפי מוצרים – החל במוצרי ניקוי וכלה בקוסמטיקה.

מולקולות ה-PFAS משמשות באלפי מוצרים, החל במוצרי ניקוי, דרך חומרי כיבוי אש וכלה בקוסמטיקה. מחבת מצופה טפלון | preecha2531, Shutterstock

יציבות היא חרב פיפיות

מולקולות ה-PFAS יציבות במיוחד בזכות המבנה הכימי שלהן, שמקנה להן את היכולת לדחות שומנים ומים. המולקולות בנויות משרשרת ארוכה של אטומי פחמן, שכל אחד מהם קשור לשניים או שלושה אטומי פלואור, ואלה דוחים מים וחומרים פחמימניים (שומנים). במקביל, הקשר החזק בינם ובין אטומי הפחמן מקנה למולקולה יציבות ועמידות לאורך זמן ובטמפרטורות גבוהות.

עם השנים הצטברו עוד ועוד ראיות לנזק הבריאותי והסביבתי שגורמים כימיקלי הנצח, ומעמדם השתנה מ"חומרי פלא" מלהיבים ל"אויבי ציבור" מסוכנים. כשחושבים על ההשלכות הסביבתיות של החומרים הללו, היציבות שלהם כבר איננה יתרון אלא חיסרון, שכן מדי שנה עשרות אלפי טונות מהם מצטברות סביבנו ואינן מתפרקות באופן טבעי. למרבה הצער, כימיקלי הנצח נמצאים היום כמעט בכל מקום. לדוגמה, כמויות מטרידות שלהם נמצאו במי גשמים ברחבי אירופה.

החל משנות התשעים עוסקים בתי המשפט בארצות הברית בתביעות רבות נגד חברות מסחריות שמייצרות כימיקלי נצח ומשתמשות בהם, בטענה שהכימיקלים גרמו מומים מולדים ומחלות קשות לתושבי האזורים המזוהמים. לפי מסמכים פנימיים שנחשפו במסגרת ההליך המשפטי, חברת דופונט המשיכה להשתמש בחומרים הללו על אף שהייתה מודעת לנזק הבריאותי שלהם. בעשורים האחרונים היא אף שילמה סכומי עתק (כמיליארד דולר במצטבר) למשפחות הנפגעים בהסכמי פשרה, אך סירבה להודות באשמה. 

גם כעת, כשנעשים מאמצים למזער את הנזקים ולנקות אזורים מזוהמים, לא ברור מה עושים עם פסולת שאין דרך יעילה להשמיד או לפרק אותה. שני סרטים מהעת האחרונה, אחד תיעודי והאחר עלילתי, התמקדו באנשים שבריאותם וחייהם נפגעו מהנושא הכאוב הזה.

טיפול בממס ובסיס נפוצים וזולים בטמפרטורה של 120 מעלות מאפשר לפרק חלק מכימיקלי הנצח. דימתיל סולפוקסיד ונתרן הידרוקסידי | Liga Cerina, Shutterstock

לערער את המולקולות

במחקר החדש הראו החוקרים שבעזרת שילוב בין ממס (דימתיל סולפוקסיד, DMSO) ובסיס (נתרן הידרוקסידי, NaOH) נפוצים וזולים, אפשר לפרק חלק מכימיקלי הנצח כבר לאחר שעות בודדות בטמפרטורה נמוכה יחסית של 120 מעלות צלזיוס. לחומרים אחרים מהמשפחה יידרשו ימים ספורים כדי להתפרק לחלוטין באותם תנאים. תוצאות המחקר, שמגובות בחישובים תיאורטיים, מצביעות על מנגנון פירוק שלא זוהה קודם לכן.

כימיקלי הנצח ששימשו במחקר מכילים אטומי חמצן בקצות המולקולה. החוקרים הראו שה-DMSO מערער, ככל הנראה, את יציבות הקשר בינם ובין אטומי הפחמן – מה שמערער את המולקולה כולה. אפילו הקשרים החזקים בין אטומי הפחמן לאטומי הפלואור נחלשים מעט, והמולקולה מתחילה להיפרם. הנתרן ההידרוקסידי יוצר קשרים עם שברי המולקולה ומאיץ את הפירוק המלא שלהם. גילוי מנגנון הפירוק החדש מעודד ועשוי להניע מחקרי המשך שישתמשו באותם עקרונות כדי לפרק מולקולות נוספות מהמשפחה.

אין מדובר בפתרון פלא לבעיית כימיקלי הנצח, שלפי הערכות עדכניות, עשרות אלפי טונות מהם מוצאות את דרכם לסביבה ולאטמוספרה מדי שנה. פתרון אמיתי יצריך כנראה רגולציה וניקוי של אזורים מזוהמים, ולא רק מנגנוני פירוק חדשניים. אבל עצם היכולת לפרק את המולקולות האלה מעוררת תקווה אמיתית לשינוי המצב, כך ששיטת הפירוק החדשה היא לכל הפחות תגלית מעודדת.