Tue Kjærgaard Nielsen

Projekttitel

Solving Microbial Degradation of PFAS

Hvad handler dit projekt om?

PFAS – også kendt som "evighedskemikalier" – er blandt de mest vedholdende og problematiske miljøforurenende stoffer i verden. De findes i alt fra drikkevand og jord, til menneskekroppen, og deres kemiske stabilitet gør dem ekstremt svære at nedbryde. Dette projekt udfordrer selve idéen om, at PFAS er uforgængelige, ved at finde nye bakterier og enzymer, der kan nedbryde dem. Til dette formål vil jeg blandt andet anvende machine learning og karakterisering af mikrobielle samfund i PFAS-forurenede jorde i Danmark. Den næste forhindring for effektiv nedbrydning er, at fluor frigives, når de karakteristiske carbon-fluor bindinger i PFAS brydes. Fluor er giftigt for bakterier, og PFAS-nedbrydere forgifter derfor sig selv. Jeg vil derfor undersøge, om bakterier kan forvandles til PFAS nedbrydere, hvis de gives de rigtige værktøjer, inklusiv øget tolerance for fluor.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Jeg har lige siden mit specialeprojekt arbejdet med bakterier, og hvordan de kan udvikle evnerne til at nedbryde menneskeskabt forurening. Jeg har været særligt fascineret af, hvordan deres genetik lynhurtigt tilpasser sig, så nye egenskaber opstår. Min tidligere forskning har været fokuseret på f.eks. pesticidnedbrydning, men PFAS er et meget større problem, da de er langt sværere at nedbryde. Da der kom mere generel fokus på PFAS og mærkatet “evighedskemikalie”, følte jeg mig udfordret til at gøre noget ved det. Det er altså noget af en mundfuld at kaste sig over, men det er så uudforsket et felt, at nye spændende teorier og resultater hele tiden dukker op. Jeg er generelt stærkt motiveret af ønsket om at udvikle bæredygtige biosolutions for fremtiden.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Der er adskillige udfordringer forbundet med PFAS-nedbrydende bakterier, hvilket bunder i, hvor svært nedbrydelige disse stoffer er. Sammenlignet med mange andre felter indenfor mikrobiologi, er der derfor en guldmine af ubesvarede spørgsmål, som venter på at blive udforsket. Vi ved endnu meget lidt om, hvilke bakterier og enzymer der kan nedbryde PFAS, samt hvilke andre udfordringer, der forhindrer naturlig nedbrydning. Derudover er der tusindvis af forskellige typer PFAS, og der er sandsynligvis specifikke udfordringer forbundet med dem. Mit projekt fokuserer på nogle af de mest udbredte PFAS stoffer, og forsøger at besvare grundlæggende spørgsmål, der på sigt kan føre til bæredygtig fjernelse af PFAS fra miljøet.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Der er en akut mangel på bæredygtige måder at fjerne PFAS fra miljøet. De fleste typer PFAS kan vi fjerne fra drikkevand med (avanceret) filtrering, men for f.eks. forurenet jord eller slam, er det mere besværligt. Man kan f.eks. varme PFAS forurenet jord op over længere tid eller afbrænde i særlige anlæg for at fjerne PFAS, hvilket ikke er bæredygtigt. Hvis man kan stimulere mikrobiel nedbrydning eller tilsætte nedbrydere til forurenet jord eller slam, kan vi opnå bæredygtig fjernelse af PFAS og forhindre, at det optræder i grundvandet. Selvom filtrering er effektivt for de fleste typer PFAS, er der nu særlig opmærksomhed på stoffet TFA, der er svært at fjerne fra vand og findes i vores drikkevand. Resultater fra dette projekt vil også kunne bruges til fremtidige løsninger på det problematiske TFA.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Det har afgørende betydning for min karriere at modtage en Sapere Aude: DFF-Forskningsleder-bevilling, da jeg står midt i mit tenure track forløb på Københavns Universitet og fremtidig opstart af egen forskergruppe. Projektet er på mange måder kulminationen af min forskning indtil nu, hvor jeg vil kombinere mine ekspertiser indenfor mikrobiel nedbrydning af forurening, bioinformatik og DNA sekventering til at komme tættere på bæredygtig fjernelse af PFAS. Bevillingen muliggør, at jeg kan etablere mig som førende forsker indenfor mikrobiel miljøbioteknologi. Samtidig vil projektet styrke dansk forskning indenfor biosolutions på internationale skala. Vi er i forvejen forgangsland i mange aspekter omkring PFAS, og dette projekt vil kun styrke vores position.