全氟及多氟烷基化合物（PFAS）是含有至少一個全氟化的甲基或亞甲基碳原子的氟化物質。因此，PFAS含有多個碳-氟鍵（C-F鍵）。這些鍵高度穩定，並產生了理想的特性如耐高溫，這導致了PFAS在滅火泡沫中的廣泛使用。碳氟化合物還具有疏水性和疏脂性，所以PFAS也被用作防水和防油的屏障，例如在織物、炊具或食品容器中。
PFAS的廣泛使用導致了這些化學品對水和土壤的污染。事實上，最近的研究表明，全球各地的雨水都受到了PFAS的污染，其含量超過了飲用水的建議水準（參見BBC關於雨水污染的報導）。研究人員得出的結論是，PFAS的地球界限已經被超過，並且“通過盡可能迅速地限制PFAS的使用，避免大規模和長期的環境及人類接觸PFAS的問題進一步升級是非常重要的”。反復暴露於低水準的PFAS與健康問題息息相關，包括生育能力的下降、免疫反應的降低和癌症。由於PFAS的穩定性非常高，它很難從體內代謝和排泄出來。因此，PFAS會隨著時間的推移進行生物累積，從而增加健康問題的風險。
儘管PFAS具有“永久”的特性，但許多一次性塑膠產品都含有PFAS。最近，各種國際間和本國法規已經實施，旨在減少對一次性塑膠的依賴，使社會擺脫傳統的線性塑膠經濟（見我們之前的文章《一次性塑膠：自成一格》）。
在歐洲，減少PFAS的廣泛使用的努力正在進行中。2022年3月，歐洲化學品管理局（ECHA）根據歐盟化學品註冊、評估、授權和限制制度（REACH）提交了一份提案，以限制消防泡沫中的PFAS。幾個歐盟成員國還打算在2023年1月提交一份更廣泛的提案，以限制PFAS的生產、投放市場和使用。
在英國，健康與安全局（HSE）進行了一次證據徵集，作為正在進行的關於 PFAS的英國REACH法規管理選項分析（RMOA）的一部分。RMOA的建議將於2022年夏天在HSE網站上公佈，並可能會表明管制是控制已確定風險的適當措施。有關當局和HSE將在公佈後儘快考慮這些建議。
然而，即使能夠減少PFAS的廣泛使用，已經污染飲用水和食品的PFAS也需要被清除並被降解為無害產品。由於PFAS的高穩定性，直到最近，降解方法仍舊需要苛刻的條件，這需要高能量的投入。然而，美國中西大學的B.Trang等人最近在《科學》雜誌上發表了他們關於分解PFAS的更溫和的方法的研究（參見BBC對這項研究的報導）。他們報告了作為最大類別的PFAS之一的全氟羧酸（PFCAs），可以在溫和的條件下，用廉價的試劑（溫度為80至120℃，在環境壓力下，水和二甲基亞碸混合物中的氫氧化鈉的存在下）分解。同樣的方法也被發現可以用於成功降解支鏈全氟烷基醚羧酸（另一類主要的PFAS），這表明該方法可以適用於一系列不同類別的PFAS。因此，這項研究可以為低成本且簡單的減少PFAS污染的方法鋪平道路，PFAS是一類（根據設計）相對惰性的化合物，因而難以從環境中去除。
B.Trang等人的論文中提到了一項臨時專利申請（US 63/261,772，未公佈）。該申請以中西大學的名義提交，描述了降解PFCAs的方法。申請專利是保護創新的有效方式，因為商業化可能會帶來潛在的利益。
專利申請資料可用於衡量新興技術的增長和全球趨勢。2021年，歐洲專利局發佈了一份報告，總結了對塑膠行業創新趨勢的全方位回顧。報告中的一些關鍵發現在我們之前的文章《聚合物：向可持續發展的未來過渡》中討論過。例如，化學回收包括將聚合物分解成更小的分子，如B.Trang等人所描述的過程，並有可能用於處理問題更大的廢物流（如包含PFAS的廢物）。化學回收方法提供的潛力似乎反映在了歐洲專利局報告的專利申請趨勢中：化學和生物回收方法在過去十年中產生了該領域最高水準的專利活動。
總之，儘管PFAS已經污染了全球的水和土壤，但結合新的立法來減少PFAS的廣泛使用，以及最新發現的溫和的化學降解方法來降解現有的PFAS，至少有可能消除一些已經造成的損害。專利申請的趨勢表明化學塑膠回收領域的增長：看起來塑膠回收的未來可能是基於化學的。
如果你想瞭解更多關於獲得專利保護的資訊，請聯繫Kate Appleby，Jian Siang Poh，或你的麥仕奇專利律師。
