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May 03, 2024

Warum Gesetzgeber die Liste gefährlicher PFAS einschränken sollten

In jüngster Zeit wurde weltweit einer allgemeinen Klasse fluorierter Chemikalien, den sogenannten Perfluoralkylsubstanzen (PFAS), große Aufmerksamkeit geschenkt. PFAS sind Materialien auf Kohlenstoff-Fluor-Basis

In jüngster Zeit wurde weltweit einer allgemeinen Klasse fluorierter Chemikalien, den sogenannten Perfluoralkylsubstanzen (PFAS), große Aufmerksamkeit geschenkt. PFAS sind Materialien mit einer Kohlenstoff-Fluor-basierten Struktur – eine Definition, die Tausende verschiedener Chemikalien umfasst.

Zwei dieser PFAS-Chemikalien, Perfluoroktansäure (PFOA) und Perfluoroktansulfonsäure (PFOS), wurden von der US-Umweltschutzbehörde (EPA) und anderen Aufsichtsbehörden als potenziell schädliche Chemikalien identifiziert, die in der Trinkwasserversorgung gefunden wurden.

Andere Chemikalien, die unter die weit gefasste Definition von PFAS fallen, werden aufgrund der Verbindung mit diesen beiden Chemikalien oft fälschlicherweise als gefährlich angesehen. Im Gegenteil, eine ganze Reihe dieser anderen PFAS gelten als sicher und ungefährlich und sind in einer Vielzahl industrieller Anwendungen wie der Energieerzeugung, der Öl- und Gasproduktion, der chemischen Produktion, dem Bergbau und in Wassersystemen unersetzlich aber auch in vielen anderen Bereichen wie der Medizin, der Luft- und Raumfahrt sowie der Halbleiterindustrie eingesetzt.

Einige Gesetzgeber und Befürworter haben vorgeschlagen, alle PFAS gänzlich zu verbieten, was unnötigerweise eine Vielzahl neuer Probleme schaffen würde (wodurch ersetzt man diese Materialien?), während gleichzeitig versucht wird, das Problem zu lösen, das sich derzeit auf eine kleine Anzahl von Chemikalien konzentriert, die diese große Gruppe von Chemikalien beunruhigen Chemikalien. Dies wäre ein bedauerliches Beispiel dafür, das Baby mit dem Bade auszuschütten.

Als Handelsverband, der die Mehrheit der Hersteller von Flüssigkeitsdichtungsgeräten in Amerika vertritt, arbeiten die Fluid Sealing Association und ihre Partner bei der European Sealing Association daran, alle interessierten Parteien weltweit über die Funktion und den richtigen Einsatz von Dichtungsgeräten aufzuklären.

Ein neuer Schwerpunkt der Fluid Sealing Association lag auf PFAS, da es sich um eines der effektivsten und leistungsstärksten Dichtungsmaterialien der Welt handelt: Polytetrafluorethylen (PTFE). Da es über eine Kohlenstoff-Fluor-Bindung verfügt, gilt dieses Material per Definition auch als PFAS-Material; Es handelt sich jedoch um ein völlig inertes und sicheres Material.

Um die Wende des letzten Jahrhunderts gab es viele neue Entwicklungen künstlicher Verbindungen wie Fluorpolymere unter Anwendung neuerer Entdeckungen in der Quantenmechanik, Chemie und Physik. Wissenschaftler versuchten, neue Materialien zu entwickeln, die stärker, inert, thermisch und physikalisch stabil und nicht mit anderen Materialien reagieren könnten. Diese Materialien würden eine längere Lebensdauer alltäglicher Produkte ermöglichen, ohne dass sie im Laufe der Zeit durch Korrosion und chemische Angriffe kaputt gehen.

Einige dieser Innovationen begannen mit Linus Pauling, der 1954 den Nobelpreis für Chemie und 1962 den Friedensnobelpreis erhielt. Er schuf viele Neuheiten in der Wissenschaft, darunter seine Arbeit im Jahr 1932 mit der Elektronegativität, die eine Skala für die Bindungsstärken von Elementen festlegte .

In dieser Arbeit wurde erstmals festgestellt, dass Fluor im Vergleich zu allen Elementen eine der höchsten Bindungsstärken aufweist, und Wissenschaftler arbeiteten daran, mithilfe dieser Entdeckung Materialien zu schaffen, die rauen Umgebungen standhalten.

PTFE (Bild 3) ist ein Fluorpolymer und eine Molekülkette aus vielen Kohlenstoff- und Fluoratomen. Es wurde erstmals im Zweiten Weltkrieg als Dichtungsvorrichtung in Geräten zum Transport von Uranhexafluorid verwendet. Dieses Supermaterial war entscheidend für die Entwicklung der Kernfusion und wurde von Dr. Joseph H. Simons, der während seines Studiums an der Penn State University den elektrochemischen Fluorierungsprozess zur Herstellung von PTFE entwickelte, als „Herzen aus Diamanten und Häute aus Nashornhäuten“ beschrieben.

Dieses unglaubliche Material erwies sich als resistent gegen den Angriff vieler Chemikalien, war thermisch stabil, hatte einen der niedrigsten Reibungskoeffizienten fester künstlicher Materialien und zeigte eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen natürlichen enzymatischen Abbau. Aus diesen Gründen ist PTFE in zahlreichen Branchen weiterhin ein erstklassiger und unersetzlicher Werkstoff.

Als Dichtungsmaterial weist PTFE einzigartige Eigenschaften auf. Es wird in einer Vielzahl von Dichtungsvorrichtungen verwendet, wie z. B. Dichtungen (Bild 4) zum Abdichten von Rohrleitungssystemen mit Flanschen, Kompressionspackungen (Bild 5) zum Abdichten von Ventilen und verschiedenen Arten von Kompensatoren, die in Rohrleitungssystemen verwendet werden. Gleitringdichtungen in Pumpen, Rührwerken und Mischern verwenden PTFE-Dichtungen sowie Fluorelastomer-O-Ringe. PTFE wird von fast allen Chemikalien nicht angegriffen, was bedeutet, dass es in einer Vielzahl von Anwendungen sicher eingesetzt werden kann.

Diese chemische Beständigkeit verringert das Risiko einer falschen Materialauswahl in gefährlichen Medien und minimiert so das Risiko einer Exposition des Anlagenpersonals. PTFE verträgt auch einen weiten Temperaturbereich (normalerweise bis zu 260 °C) und eignet sich daher für zahlreiche industrielle Anwendungen. Aufgrund seines niedrigen Reibungskoeffizienten trägt PTFE dazu bei, den Stromverbrauch in rotierenden Geräten zu minimieren und sorgt für Effizienz und Bedienbarkeit von Steuerungssystemen in Industrieanlagen.

PTFE ist auch das leistungsstärkste Material bei Anwendungen, bei denen eine geringe Emission flüchtiger organischer Verbindungen gesetzlich vorgeschrieben ist. PTFE-Dichtungsgeräte werden in Anwendungen in der Lebensmittelzubereitung sowie in Pharma- und Trinkwasseranwendungen eingesetzt und gelten als eines der wenigen Materialien, die für viele kritische Anwendungen als sicher und wirksam gelten. In vielen Fällen stehen keine alternativen Materialien mit den gleichen Eigenschaften zur Verfügung.

Die unverzichtbaren Einsatzmöglichkeiten von PTFE sollten nicht in das Netz der auf PFOA und PFOS fokussierten Regulierungsaktivitäten geraten. PTFE ist kein PFOA oder PFOS. Vor Jahren wurde PFOA als Hilfsmittel bei der Herstellung von PTFE verwendet, aber es ist kein absichtlich verwendetes oder hinzugefügtes Material in PTFE, das heute in den USA hergestellt wird. Im Jahr 2006 hat die EPA ein Stewardship-Programm ins Leben gerufen, um mit den acht großen Unternehmen der PFAS-Branche zusammenzuarbeiten, um PFOA aus Anlagenemissionen und Produktinhalten bis spätestens 2010 um 95 % zu reduzieren und PFOA aus Emissionen und Produktinhalten bis spätestens 2015 zu eliminieren.

Alle acht Unternehmen haben dieses Ziel erreicht, indem sie neuere Technologien entwickelt und eingesetzt haben, um es zu ersetzen. Laut EPA „wurde die Herstellung und der Import von PFOA auch in den Vereinigten Staaten im Rahmen des PFOA-Stewardship-Programms eingestellt.“1

Wie oben erwähnt, fallen Tausende von Chemikalien unter die allgemeine Definition von PFAS. Es ist etwas schwierig, die genaue Zahl festzulegen, da die Definition für PFAS je nach der vom Benutzer verwendeten Sprache unterschiedlich ist. Die Anzahl schwankt zwischen 4.700 und 10.000 oder mehr Chemikalien. Es macht keinen Sinn, Tausende von PFAS-Chemikalien gleich zu behandeln, wenn sie ein breites Spektrum an Verwendungsmöglichkeiten und Eigenschaften haben. Die Kombination von inerten und sicheren Materialien wie PTFE mit besorgniserregenden Chemikalien wie PFOA ist ein zu allgemeiner Ansatz. Ein logischerer Ansatz besteht darin, sich auf die Klassifizierung von Chemikalien zu konzentrieren.

PTFE und verwandte Fluorpolymere und Fluorelastomere sollten nicht in derselben Klassifizierung wie besorgniserregende PFAS wie PFOA berücksichtigt werden. Alle PFAS sind unterschiedlich und es muss darauf geachtet werden, Begriffe wie PFAS, PFOA und PTFE nicht austauschbar zu verwenden.

PTFE bleibt in allen Bereichen der modernen Gesellschaft eine unverzichtbare und sichere Verbindung. Die Fluid Sealing Association stimmt der Verwendung eines wissenschaftlich fundierten Ansatzes zur Regulierung potenziell schädlicher Chemikalien wie PFOA und PFOS zu. Gesetzgeber und Regulierungsbehörden sollten zu weit gefasste Entscheidungen über die große PFAS-Chemikalienfamilie vermeiden und sich auf wissenschaftlich bedenkliche Chemikalien konzentrieren.

Unser Verband befürwortet eine Ausgliederung von PTFE für die industrielle Verwendung, ähnlich der Formulierung für die Verwendung von PTFE im medizinischen Bereich, um sicherzustellen, dass wichtige Sektoren – Medizin, Luft- und Raumfahrt, Energie, Telekommunikation und Infrastruktur –, die PTFE-Produkte verwenden, nicht unnötig beeinträchtigt werden . Um nur ein Beispiel zu nennen: Der Verlust von PTFE in Dichtungssystemen würde zu einer Verringerung der Arbeitssicherheit, der Energieeffizienz und der Produktionsleistung führen. Behalten wir das Baby und schütten wir das Bade aus.

Verweise

Faktenblatt: PFOA Stewardship Program 2010/2015 | US-EPA

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