Foire aux questions

Existe-t-il des alternatives aux PFAS ?

Compte tenu de la grande variété d’utilisations des PFAS, et en l’absence d’alternatives génériques, il convient d’appréhender les possibilités d’alternatives application par application. A ce jour sont documentés : les contenants alimentaires (papier et carton), les mousses anti-incendie, les textiles, les cosmétiques et cires de ski.

Pourquoi les PFAS posent-ils problème ?

Les PFAS sont préoccupants du fait :

  • de leur présence ubiquitaire, persistante et partiellement irréversible dans l’environnement,
  • de leur accumulation dans les organismes (mammifères aquatiques, oiseaux, êtres humains, etc.),
  • du caractère toxique avéré de certaines substances (à titre d’exemples, le PFOA et le PFOS sont classés « Toxique pour la reproduction »).
  • du caractère toxique ou écotoxique suspecté d’autres substances de cette famille
Quelles sont les utilisations des PFAS ?

L’éventail des emplois des PFAS est très large. En 2020, une étude1 a identifié plus de 200 catégories et sous-catégories d'utilisation pour plus de 1400 substances per- et polyfluorées, en voici quelques exemples :

  • auxiliaires de polymérisation dans la production de fluoropolymères,
  • tensioactifs dans les mousses antiincendie,
  • agents antibuée dans le chromage,
  • Imperméabilité et oléophobie pour :
    • les textiles,
    • le cuir,
    • les matériaux en contact avec les aliments (papier, carton…),
    • les cosmétiques.
  • production de composants de semiconducteurs
  • production de dispositifs médicaux,
  • coformulants dans :
    • les produits phytosanitaires,
    • les biocides,
    • les additifs alimentaires,
    • les produits pharmaceutiques,
    • les peintures.

Les fluoropolymères (PTFE, PCTFE, PVDF, FEP…) produits à partir des PFAS (et qui peuvent eux-mêmes être considérés comme des PFAS) sont hydrophobes, oléophobes, isolants électriques et se caractérisent par une grande résistance aux substances chimiques, aux frictions, aux températures élevées, aux ultraviolets. Ces multiples propriétés permettent à ces matériaux de trouver des applications en tant que revêtements (pour roulements, joints, tuyaux, cuves, fils et éléments électroniques…) dans de nombreux secteurs (aéronautique, automobile, électronique, médical…).

 

1 Juliane Glüge et al, An overview of the uses of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), Environmental Science: Processes & Impacts Issue 12, 2020

Quels sont les PFAS à chaîne courte ?

Au cours des dernières décennies, les PFAS à chaîne courte ont été employés comme alternatives au PFOS et au PFOA.

Ces substances se distinguent des PFAS à chaîne longue par la longueur de leur chaîne carbonée. A titre d’exemples, on entend par « chaînes courtes » :

  • les acides perfluorocarboxyliques avec des longueurs de chaîne de carbone comprises entre C1 et C7 ;
  • les acides perfluoroalcanesulfoniques avec des longueurs de chaîne de carbone comprises entre C1 et C5.

Les PFAS à chaîne courte sont, à l’instar des PFAS à chaîne longue, persistants dans l’environnement.

Qu’est-ce qu’un PFAS ?

Du point de vue de la nomenclature, un PFAS se définit comme une substance (polymère ou non-polymère) comportant au moins un groupe méthyle perfluoré (-CF3) ou un groupe méthylène perfluoré (-CF2-) (sans aucun atome H/Cl/Br/I attaché au carbone du groupe méthyle ou méthylène). Cette terminologie résulte la démarche d’harmonisation menée par le groupe PerFluorinated Chemicals (PFC) de l’OCDE/PNUE 1.

Le schéma ci-dessous présente des exemples de structures PFAS (Kwiatkowski et al. (2020), Environ. Sci. Technol. Lett. 2020, 7, 8, 532-543) :

Acides perfluoroalkyles et acides perfluoroalkyléthers (PFAA)

Acides carboxyliques alkyls perfluorés (PFCA) CnF2n+1-COOH, ex : PFOA, PFHxA, PHHxS

Acides sulfoniques perfluoroalcanes (PFSA) CnF2n+1-SO3H, ex : PFOS

Acides phosphoniques alkyls perfluorés (PFPA) CnF2n+1-PO3H2

Acides phosphiniques alkyls perfluorés (PFPIA) (CnF2n+1) (CmF2m+1)-PO2H

Acides carboxyliques alkyléthers perfluorés (PFECA), ex : C2F5OC2F4OCF2COOH

Acides sulfoniques perfluoroalkyléthers (PFESA), ex : C6F13OCF2CF2SO3H

 

Précurseurs de PFAS

Sulfonates de perfluoroalcanes fluorés (PASF)

Perfluoroalcanoyles fluorés (PACF) et leurs dérivés CnF2n+1-SO2-R / CnF2n+1CO2-R

Substances à base de n:2 fluorotélomère

CnF2n+1-CH2CH2-R

Substances à base d’alkyléthers per et polyfluorés, ex : CnF2n+1OCmF2m+1-R

Polymères à chaînes latérales fluorées

Ex : polymère (méth)acrylate, uréthane ou oxetane avec un squelette non-fluorés et des chaines latérales fluorées

Non-polymères R=NH, NHCH2CH2OH, etc.

Quelques HydroFluoroCarbures (HFC, ex : CnF2n+1-CmF2m+1), hydrofluoroéthers (HFE, ex : CnF2n+1OCmF2m+1) et hydrofluorooléfines (HFO, ex : CnF2n+1-CH=CH2) ;

Cétones alkyls perfluorées (CnF2n+1C(O)CmF2m+1) et semi-fluorées (CnF2n+1C(O)CmH2m+1) ; alcools alkyls perfluorés CnF2n+1OH

Fluoropolymères

Polytétrafluoroéthylène (PTFE) -(CF2CF2)n-

Polytétrafluoroéthylène (PCTFE) -(CF2CFCl)n-

Polyfluorure de vinylidène (PVDF) -(CF2CH2)n-

Éthylène propylène fluoré (FEP) -(CF2CF2)n-(CF2C(CF3)F)m-

 

Perfluoropolyéthers, ex :

Autres substances perfluorées

Perfluorocarbures, ex :

Ethers alkylsperfluorés, ex :

Amines alkyls perfluorées, ex :
           

 

1Ce groupe réunit des experts des pays membres et non-membres de l'OCDE (Organisation de Coopération et de Développement Economiques) issus du monde universitaire, des gouvernements, de l'industrie et des ONG (Organisation non gouvernementale), ainsi que des représentants d'autres organisations internationales

PNUE : Programme des Nations unies pour l'environnement