Zastępniki freonu w lodówkach domowych i klimatyzacji samochodowej mogą być niebezpieczne dla zdrowia i środowiska. Składniki mieszanin chłodniczych rozkładają się do kwasu trifluorooctowego, który przenika do ekosystemów na całym świecie.
Z chlorofluorowęglowodorami (CFC), znanymi szerzej jako freony, ostatecznie rozprawiliśmy się ponad dwadzieścia lat temu. Ograniczenie ich emisji powstrzymało rozrost dziury ozonowej i było jednym z największych sukcesów ekologicznych w historii ludzkości. Niestety gazy fluorowane, które zastąpiły freony w czynnikach chłodniczych, stosowanych m.in. w lodówkach domowych i klimatyzacji samochodowej, również nie są obojętne dla środowiska.
Następcy CFC rozkładają się w atmosferze do kwasu trifluorooctowego (TFA). To związek należący do PFAS – grupy chemikaliów o wyjątkowej trwałości liczącej ponad 5 tys. substancji. TFA praktycznie nie ulega rozpadowi, kumuluje się w środowisku i może powodować negatywne skutki ekologiczne oraz zdrowotne. Badania wskazują, że substancja ta zaburza mikrobiom i pH gleby, a w zbiornikach bezodpływowych może gromadzić się bez końca – bez możliwości naturalnego jej wypłukania.
W kwestii wpływu TFA na ludzkie zdrowie wciąż jest sporo znaków zapytania, jednak komitet naukowy Europejskiej Agencji Chemikaliów (ECHA) zarekomendował niedawno klasyfikację tej substancji jako szkodliwej dla płodności.
Trujących „opadów” przybywa – szczyt dopiero przed nami
Skalę problemu jako pierwszy oszacował zespół z Uniwersytetu w Lancaster. Naukowcy wyliczyli, że w latach 2000–2022 na powierzchnię ziemi trafiło łącznie ok. 335,5 tys. ton kwasu trifluorooctowego pochodzącego z rozkładu gazów zastępujących freony (HCFC i HFC) i niektórych gazów znieczulających stosowanych w medycynie.
Za pomocą modelowania transportu chemicznego eksperci odtworzyli sposób, w jaki substancje te krążą w atmosferze, wchodzą w reakcje i opadają. Model zasilono danymi z globalnej sieci monitoringu gazów źródłowych i informacjami o warunkach atmosferycznych. Pogoda ma kluczowy wpływ na to, gdzie i kiedy TFA trafia na ziemię – wraz z deszczem lub bezpośrednio z powietrza. Wyniki zweryfikowano, porównując je z pomiarami próbek deszczówki z całego świata i arktycznych rdzeni lodowych.
Te ostatnie dostarczyły najbardziej niepokojących danych. Niemal cały TFA wykryty w tym rejonie, oddalonym o tysiące kilometrów od głównych źródeł emisji, pochodzi z rozkładu zamienników freonów. Dowodzi to, że zanieczyszczenie ma charakter globalny – gazy te są na tyle trwałe, że zdążą dotrzeć nawet w najbardziej odległe zakątki planety, zanim rozłożą się do TFA.
Badacze ostrzegają, że problem narasta. Wiele gazów zastępujących freony utrzymuje się w atmosferze przez dziesięciolecia. TFA będzie więc powstawać w środowisku jeszcze długo po ustaniu emisji. Według szacunków stężenia tego związku mogą rosnąć jeszcze przez kilkadziesiąt lat – mimo że substancje źródłowe są stopniowo wycofywane z użytku.
Na tym nie koniec. Na liście „podejrzanych” czynników chłodniczych znajduje się też nowszy związek – HFO-1234yf. Jest on coraz powszechniej stosowany w klimatyzacji samochodowej w Europie jako rzekomo ekologiczny zastępnik R-134a. Niestety również on rozpada się do TFA i może generować niebezpieczne zanieczyszczenia.
Zastępstwo godne pożałowania – nowe toksyny w miejsce starych
Historia zastępników CFC to kolejny przykład tzw. regrettable substitution – „zastępstwa godnego pożałowania”. Chodzi o sytuację, w której regulator eliminuje jedną niebezpieczną substancję, a przemysł zastępuje ją związkiem strukturalnie podobnym – często zanim nauka zdąży w pełni ocenić jego długoterminowe skutki środowiskowe i zdrowotne. Zamiennik bywa później wycofywany z tych samych powodów, dla których wycofano „oryginał”.
Podobna zależność zachodzi w przypadku bisfenolu A (BPA) – składnika plastików i żywic syntetycznych, zaburzającego gospodarkę hormonalną. Gdy presja regulacyjna i konsumencka zmusiła producentów do rezygnacji z tej substancji, ci zastąpili go niemal identycznymi „kuzynami” – bisfenolem S (BPS) i bisfenolem F (BPF). Kolejne badania wykazały jednak, że oba zamienniki wykazują podobne, hormonalnie aktywne właściwości co pierwowzór – od zaburzeń cyklu komórkowego po negatywny wpływ na układ rozrodczy.
W przypadku czynników chłodniczych mechanizm działa analogicznie. Proces wycofywania CFC rozpoczął się na mocy Protokołu Montrealskiego z 1987 r. W ramach zastępników wprowadzono HCFC i HFC, które mają mniejszy lub zerowy wpływ na warstwę ozonową. Mają jednak wysoki potencjał cieplarniany – w niektórych przypadkach tysiące razy wyższy niż CO2. W efekcie oba związki zaczęły być stopniowo wycofywane na mocy poprawek do tego samego protokołu – kopenhaskiej i z montrealskiej (z, odpowiednio, 1992 i 1997 r.) oraz z Kigali (2016 r.).
HFO-1234yf i związki pokrewne reklamowane są jako kolejna alternatywa i rozwiązanie „przyjazne klimatowi”. Jednak ze względu na ich potencjał do generowania zanieczyszczeń w formie TFA trudno uznać je za przyjazne dla środowiska. W rozwiązaniu problemu nie pomagają obecne regulacje dotyczące PFAS.
Większość przepisów powstawała z myślą o „klasycznych” przedstawicielach tej grupy, takich jak PFOA czy PFOS – związkach o długich łańcuchach węglowych, kumulujących się w tkance tłuszczowej. TFA jest zbudowany zupełnie inaczej: to najkrótszy łańcuchowo związek w całej rodzinie, wyjątkowo mobilny i rozpuszczalny w wodzie. Przez lata umykał on regulatorom – mimo że dziś jest najliczniej występującym PFAS w środowisku.
TFA jest w wodzie i żywności, substancja nie jest monitorowana
Badanie z Lancaster sugeruje, że przed TFA właściwie nie ma ratunku. Związek trafia praktycznie wszędzie tam, gdzie krąży woda. Istniejące regulacje nie ułatwiają sprawy. Od 12 stycznia 2026 r. w Unii Europejskiej obowiązuje limit 0,5 µg/l dla sumy 20 substancji z grupy PFAS w wodzie pitnej. TFA jednak brak na tej liście. Obecnie trwa spór, czy związek ten powinien zostać w niej uwzględniony – tym bardziej że w niektórych lokalizacjach mógłby samodzielnie przekroczyć unijny limit „sumy PFAS”.
Niektóre kraje członkowskie radzą sobie na własną rękę, ustalając progi krajowe. Niemcy przyjęły wartość orientacyjną na poziomie 60 µg/l, Walonia i Holandia – 2,2 µg/l, a Flandria – 15,6 µg/l. Tak duża rozbieżność w limitach pokazuje, jak daleko do konsensusu w kwestii „bezpiecznego” poziomu ekspozycji. Warto zaznaczyć, że Polska nie ustaliła „dedykowanego” limitu dla tej substancji.
Gdyby nawet udało się osiągnąć porozumienie w sprawie ograniczeń, usunięcie TFA z wody pitnej będzie wyjątkowo trudne. W przypadku kwasu trifluorooctowego standardowe metody uzdatniania, jak chlorowanie czy filtracja przez węgiel aktywny, są właściwie nieskuteczne. Jedynym sprawdzonym rozwiązaniem pozostaje odwrócona osmoza – technologia droga i trudna do wdrożenia na skalę całych sieci wodociągowych. W efekcie raz uwolniony do środowiska TFA zostaje w nim na bardzo długo.
Poza wodą pitną kwas trifluorooctowy wykrywany jest też w żywności, szczególnie owocach i warzywach. W jednym z międzynarodowych badań ok. 15 proc. przebadanych próbek przekraczało próg raportowania ustalony przez unijne laboratorium referencyjne. Związek bez trudu przenika też do organizmu – jest rutynowo wykrywany w ludzkiej krwi i moczu. Również temu problemowi trudno zapobiec. Większość domowych filtrów do wody nie wychwytuje TFA. Nie pomoże też zmiana nawyków żywieniowych.
Jedyną nadzieją są zmiany regulacyjne: objęcie TFA jednolitym unijnym limitem dla wody pitnej, rozszerzony monitoring i większa ostrożność przy wprowadzaniu kolejnych generacji czynników chłodniczych – i innych substancji, które mają być „ekologicznym” zamiennikiem dla szkodliwych poprzedników.
–
Zdjęcie tytułowe: shutterstock/CuteCharacters
