Un material para limpiar acuarios es una solución sencilla para descomponer los productos químicos permanentes, PFAS
Los PFAS son productos antropogénicos altamente contaminantes de larga duración y los científicos tienen problemas en su eliminación, una vez que están en el medio ambiente. Pero una solución sencilla podría estar cerca de nosotros.
Un investigador de la Universidad de Missouri ha descubierto un nuevo método para eliminar los llamados "químicos eternos" de nuestra agua potable.
Los perfluoroalquilos y polifluoroalquilos (PFAS) son productos químicos industriales que se utilizan para fabricar miles de productos, incluidos cosméticos, alfombras, utensilios de cocina antiadherentes, telas resistentes a las manchas, espumas contra incendios, envases de alimentos y ropa impermeable.
Los PFAS nos inundan por todas los sitios. ¿Cómo eliminarlos?
Están en todas partes: en el medio ambiente, en nuestros alimentos e incluso en nuestro cuerpo. Estudios revisados por pares han demostrado que la exposición a los PFAS puede provocar una disminución de la fertilidad, retrasos en el desarrollo de los niños y un mayor riesgo de algunos tipos de cáncer. Además, tardan cientos o incluso miles de años en descomponerse.
Durante aproximadamente los últimos 10 años, los investigadores han estado buscando formas de eliminar los PFAS del medio ambiente o al menos degradarlos en compuestos inorgánicos inofensivos.
Ahora, Feng "Frank" Xiao, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería de Mizzou, y su equipo han encontrado una solución sencilla utilizando herramientas y materiales comunes.
"No se necesitan disolventes orgánicos ni temperaturas muy altas", explica Xiao, experto en la degradación de PFAS. "Sólo hay que calentar el PFAS con carbón activado granular o CAG".
El CAG está compuesto de gránulos de carbón, madera u otros materiales ricos en carbono que se han calentado. Ya se utiliza comúnmente para filtrar una amplia gama de sustancias químicas nocivas del agua o el aire contaminados . Los consumidores lo utilizan para limpiar acuarios domésticos o filtrar agua potable, y se puede comprar en línea por solo unos pocos dólares la libra.
En un artículo publicado recientemente en la revista Environmental Science and Technology , Xiao y su equipo describen cómo calentaron PFAS con CAG común a 572 grados Fahrenheit (300 grados Celsius). Como resultado, los investigadores lograron una mineralización del 90% de los PFAS, descomponiendo los químicos permanentes en flúor inorgánico inofensivo.
Hasta ahora, para alcanzar este nivel de mineralización se necesitaban temperaturas superiores a los 700 grados Celsius, alta presión o disolventes. El método de Xiao es mucho más rentable y sostenible, ya que el CAG es económico y se puede recalentar una y otra vez.
Aplicaciones potenciales
La clave de la innovación de Xiao es la combinación de CAG y calor.
"Una vez que se utiliza CAG , la degradación térmica de los PFAS se produce mucho más rápido y la mineralización es más intensa", dijo Xiao. "No es un proceso costoso, en comparación con la ósmosis inversa , y se puede realizar a escala local con un horno convencional".
El descubrimiento representa un avance significativo en la gestión de residuos sólidos, biosólidos y medios adsorbentes gastados que contienen PFAS, que son preocupaciones importantes para los agricultores y las comunidades.
"En el Medio Oeste, utilizamos muchos herbicidas y les damos a los animales muchos fármacos", dijo Xiao. "Estas sustancias pueden contener grandes cantidades de PFAS. Mediante este nuevo método de eliminación, podemos reducir drásticamente la presencia de estos compuestos en nuestras vidas".
Xiao eligió Mizzou por las oportunidades que tiene de colaborar con otros investigadores destacados y por la calidad de las becas de los estudiantes de pregrado y posgrado.
"Doy clases sobre medio ambiente y a los estudiantes les importa mucho el medio ambiente. Les importa la calidad del agua y les importa nuestro ecosistema", afirmó Xiao.
"La aplicación práctica de este descubrimiento es que podemos eliminar de forma eficaz y eficiente los productos químicos y otros contaminantes del agua", afirmó. "Esta es la tecnología que necesitamos".
Referencia
Runze Sun et al, New Insights into Thermal Degradation Products of Long-Chain Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) and Their Mineralization Enhancement Using Additives, Environmental Science & Technology (2024). DOI: 10.1021/acs.est.4c05782