Polluants éternels : un espoir pour lutter contre le TFA, l’un des plus tenaces d’entre eux
Dans la course au combat contre les polluants éternels, le “maillon faible” reste souvent le même : l’acide trifluoroacétique (TFA), le PFAS réputé comme étant quasiment indestructible. Une équipe franco-chinoise de chimistes, impliquant des scientifiques de l’Institut de Chimie Physique (ICP - Univ Paris-Saclay/CNRS), vient toutefois de bousculer les idées reçues puisqu’elle a réussi à identifier une stratégie oxydative/réductrice qui permettrait de rendre inactifs ces TFA en les minéralisant à température ambiante et sans l’ajout de catalyseur. Leurs travaux viennent d’être publiés dans Nature Water.
Les PFAS (pour substances per- et polyfluoroalkylées), aussi désignés sous le nom de « polluants éternels », font régulièrement la une de l’actualité. Ces molécules, qui contiennent une chaîne plus ou moins longue d’atomes de carbone et de fluor, sont désormais omniprésentes dans tous les compartiments de l’environnement et y persistent durablement. Cette persistance environnementale tient principalement à l’extrême robustesse et stabilité de la liaison chimique carbone-fluor (C-F) des molécules, ce qui retarde leur décomposition naturelle et favorise leur accumulation et leur mobilité dans tous les milieux, et induit des expositions chroniques des personnes à ces substances. Au sein de ces « polluants éternels », qui comptent des milliers de composés différents, l’acide trifluoroacétique (TFA), PFAS à chaîne ultra-courte et largement utilisé en pharmacie, en chimie agrochimique et lors de l’analyse des peptides, comme solvant spécial, et lors de la catalyse de polymérisation, s’impose aujourd’hui comme l’un des composés les plus problématiques, tant par sa solubilité et sa très forte mobilité que par sa dégradation extrêmement lente. Il est désormais quasi omniprésent dans les sols, l'eau et les sédiments.
En France, le TFA est désormais détecté en forte quantité dans tout le milieu aquatique. Plus préoccupant encore, l’exposition des consommateurs et consommatrices ne se limite pas à l’eau de boisson. Dans l’environnement, la dégradation de certains pesticides fluorés conduit fréquemment au TFA, produit final stable. En 2024, PAN Europe, une ONG œuvrant pour la fin de la dépendance aux pesticides chimiques, a mis en évidence la présence de TFA dans environ 82 % des 66 produits céréaliers échantillonnés dans 16 pays européens. Les boissons ne sont pas épargnées : le TFA est également détecté dans des vins et des eaux embouteillées, et les concentrations mesurées dans les vins augmentent fortement depuis le début des années 2000, soulignant l’ampleur et la diffusion du phénomène.
Face à ce constat, la communauté scientifique intensifie ses efforts. Néanmoins, comparé aux PFAS à longue chaîne, le TFA présente une résistance particulière aux voies de dégradation classiquement mobilisées (photochimie, électrochimie, thermochimie). Il est toutefois présumé sensible à la défluoration par l’électron hydraté (eaq−). Mais les calculs théoriques indiquent que des barrières d’activation C-F élevées entravent fortement les processus de défluoration réductrice par eaq− et la rupture subséquente de la liaison C-F. Il devient donc nécessaire d’identifier des itinéraires réactionnels alternatifs capables de lever, de manière créative, le verrou chimique propre au TFA.
Dans une étude parue dans la revue Nature Water, une équipe franco-chinoise de chimistes, impliquant des scientifiques de l’Institut de Chimie Physique (ICP - Univ Paris-Saclay/CNRS), en collaboration avec une équipe chinoise de l’Université des sciences et technologies de Chine, vient de déconstruire en profondeur les paradigmes existants concernant l’activation de C-F, en découvrant une stratégie inédite d’oxydoréduction qui permet de faire subir aux molécules de TFA, en présence d’eau ionisée, une minéralisation complète à température ambiante, sans ajout de catalyseurs, ce qui réduit les coûts et évite de puiser dans des réserves de métaux qui s’amenuisent.
Référence :
The O•–/electron tandem path for complete mineralization of trifluoroacetate and perfluorocarboxylic acids
Zhiwen Jiang, Pierre Archirel, Changjiang Hu, Jun Ma & Mehran Mostafavi
Nature Water, 2026
