Perfluorocarbure - Définition

Introduction

Formule type développée

Les perfluorocarbures (PFC) ou hydrocarbures perfluorés sont des composés halogénés gazeux de la famille des fluorocarbures (FC). Ces gaz fluorés sont composés exclusivement d'atomes de carbone et de fluor (contrairement aux hydrofluorocarbures (HFC) ils sont totalement substitués).

Les PFC sont des composés synthétiques ayant la particularité de dissoudre de grandes quantités de gaz, comme le dioxygène (O₂), le dioxyde de carbone (CO₂), le diazote (N₂), etc. Ils peuvent dissoudre jusqu'aux deux tiers de leur volume de gaz.

Ils ne sont pas réputés dangereux pour la couche d'ozone, mais les PFC sont des gaz à effet de serre (GES). Émis en faible quantité dans l’air, ils participent néanmoins activement aux changements climatiques, en raison de leur grand potentiel de réchauffement planétaire (PRP - 100 ans) correspondant en moyenne à 7 600 fois celui du dioxyde de carbone (CO₂), allant d'un facteur de 6 500 (CF₄) à un facteur de 9 200 (C₂F₆). Ces grandes valeurs de potentiel de réchauffement planétaire sont notamment dues à leur grande durée de vie dans l’atmosphère, allant de 2 600 années (C₃F₈ et C₄F₁₀) à 50 000 années (CF₄).

Les PFC font partie des six principaux gaz à effet de serre inscrits sur la liste du Protocole de Kyoto. Une diminution des émissions de PFC a été observée de 1990 à 2004 (-53% au Canada et -47% en France).

Principaux PFC

• Tétrafluorométhane (CF₄)
• Hexafluoroéthane (C₂F₆)
• Octafluoropropane (C₃F₈)
• Décafluorobutane (C₄F₁₀)

Produit dopant

Ce produit fait parties des substances interdites dans les compétitions sportives : son usage constitue un dopage sanguin. Il permet de transporter l'oxygène sans modifier l'hématocrite. En revanche, son utilisation peut s'avérer très dangereuse pour la santé. En 1998, Mauro Gianetti est resté trois jours dans le coma à la suite d'une telle utilisation lors du Tour de Romandie.

Usages

• Les PFC étaient essentiellement utilisés dans les climatiseurs, certaines unités de réfrigération et certains extincteurs.
• Ils sont de plus en plus utilisés comme agent antiadhésif (instruments de cuisson) et comme imperméabilisants ou agents anti-tache sur les textiles et tapis.
• Ils sont parfois présents sur des emballages alimentaires (contenants de fast-food, emballages de pop corn prévu pour le four à micro-ondes)
• Ophtalmologie : utilisé comme remplaçant temporaire de l'humeur vitreuse dans les chirurgies du détachement de la rétine.
• Ventilation liquidienne
• Substitut d'hémoglobine
• Embolisation de tumeur
• Plongée sous-marine : il n'existe toujours pas de matériel de plongée sous-marine utilisant les perfluorocarbones, bien que des recherches soient menées depuis plusieurs années.

Impacts environnementaux et sanitaires

Ils sont mal connus à moyen et long terme, mais ils posent au moins trois problèmes :

• Effet de serre : une quantité significative de PFC sont in fine perdu dans l'atmosphère ou l'environnement où ils posent différents problèmes, d’abord comme gaz à effet de serre extrêmement puissant, et à très longue durée de vie (certains PFC pourraient perdurer 50 000 ans : ex : PMID 14572085). Une étude de 2003 a conclu que le PFC le plus abondant dans l’atmosphère était le tétrafluorométhane (PMID 14572085), dont le potentiel de réchauffement de la planète (PRP) est 6 500 fois plus élevé que celui du dioxyde de carbone, alors que le PRG de l’hexafluoroéthane est lui 9200 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone..
  Plusieurs gouvernements ont tenté d'initier des accords internationaux limitant leur utilisation avant qu'ils ne deviennent un problème pour le climat. Les PFC sont maintenant théoriquement suivis et réglementés dans le cadre du Protocole de Kyoto, sous la forme d’une large classe de PFC incluant les PFOS et PFOA, très persistants dans l'environnement.

• Large contamination environnementale : Certains PFC (antiadhésifs et anti-tâche notamment) ont déjà largement contaminé l'environnement, via l'eau ou l'air (certains sont volatiles et facilement emportés par les courants aériens jusqu'au pôle nord, où ils peuvent encore se dégrader en d'autres substances bioaccumulables).

Avec d'autres PFC, ils sont déjà détectés dans le sang (dans le monde entier) et dans le corps de nombreux animaux (mammifères, mais aussi oiseaux, amphibiens et poissons, dont l’anguille, comme l'a montré une étude publiée en 2006 ayant porté sur des anguilles pêchées dans 21 rivières et lacs de onze pays de l'UE.

Des études écotoxicologiques récentes laissent penser que l'anguille pourrait transmettre à ses oeufs et à la génération suivante une partie de sa charge en certaines polluants persistants. Lorsque les adultes repartent pondre en mer, ils consomment leurs réserves de graisses, lesquelles avaient concentré de nombreux polluants, lesquels pourraient aussi interférer avec le développement de l'embryon et de la civelle.

Les PFC s'accumulent dans le foie (organe de détoxification), ce qui laisse penser qu'il pourraient présenter une certaine toxicité. On les trouve aussi dans le sang humain et ils passent de la mère à l'embryon et au fœtus via le cordon ombilical.

• Perturbateur endocrinien : Une étude publiée en 2009 a comparé les taux sanguins de 2 PFCs (sulfonate de perfluorooctane (PFOS) et perfluorooctanoate (PFOA)), chez 1.240 femmes nord-américaine enceintes, de 1996 à 2002, en demandant aux mamans de rapporter le temps qu’elles avaient mis pour être enceinte (Le critère d’infertilité retenu était un délai dépassant 12 mois pour une fécondation et une grossesse réussie et/ou la prise d'un traitement médicamenteux contre l’infertilité). Résultat : Les femmes dont le sang contenaient les plus haut taux de PFC présentaient un risque d’infertilité (ou sous-fécondité) accrû de 60 à 154% par rapport à celles ayant les taux les plus bas. Les auteurs ont conclu à une corrélation positive entre exposition aux PFC et troubles de la fertilité féminine, qui pourraient inviter à classer ces PFCs comme perturbateurs endocriniens avérés. Ils jugent ce problème préoccupant, car les taux sanguins de PFCs de ces mamans étaient tout à fait comparables aux taux moyens de la population générale des pays dits développés.