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| Los PFAS se están convirtiendo en una preocupación cada vez mayor. Imagen de Yerson Retamal en Pixabay |
En los últimos años, se han publicado informes cada vez más preocupantes sobre el impacto tóxico que las llamadas sustancias químicas "eternas" tienen en nuestra salud y el medio ambiente en general. Es difícil de digerir, pero ahora hay un rayo de luz en esta preocupante historia. Investigadores han desarrollado una solución que elimina estas sustancias del agua y la transforma en valioso grafeno.
"Sustancias químicas eternas" es el nombre común de las sustancias alquil perfluoradas y polifluoradas (PFAS por sus siglas en ingles), un grupo de compuestos sintéticos presentes en muchos artículos domésticos comunes. Desde la década de 1950, estos compuestos han sido reconocidos por su resistencia al agua y a las manchas. Por ello, se han utilizado como revestimientos en innumerables objetos, como ollas y sartenes, ropa, adhesivos, envases de alimentos, superficies de cocina, muebles, cableado eléctrico e incluso espumas ignífugas. También se encuentran en objetos supuestamente biodegradables, como pajitas de papel.
Los PFAS deben su nombre común a su prolongada presencia en el medio ambiente y en los organismos que los consumen. En esencia, los PFAS no se descomponen de forma natural, lo que significa que pueden persistir durante siglos después de su uso. Cada vez más científicos son conscientes de los peligros que estas sustancias químicas permanentes representan para el cuerpo humano, ya que se han relacionado con diversos efectos adversos para la salud, como el cáncer y alteraciones del sistema inmunitario.
Como es de suponer, la creciente concienciación sobre estos problemas está impulsando una mayor necesidad de abordarlos, pero los métodos tradicionales de eliminación de PFA son costosos y consumen mucha energía. Además, suelen generar contaminantes secundarios como subproductos. Sin embargo, investigadores de la Universidad Rice en Houston, Texas, han desarrollado un nuevo método que soluciona estos problemas.
“Nuestro método no solo destruye estas sustancias químicas peligrosas; también convierte los residuos en algo valioso”, explicó en un comunicado James Tour, profesor de Química T.T. y W.F. Chao y profesor de Ciencia de los Materiales y Nanoingeniería.
Al convertir el carbón gastado en grafeno, hemos creado un proceso que no solo es beneficioso para el medio ambiente, sino también económicamente viable, lo que ayuda a compensar los costos de remediación.
Tour, la estudiante de posgrado Phelecia Scotland y sus colegas utilizaron el calentamiento Joule instantáneo (FJH) en su innovador enfoque. Combinaron carbón activado granular (CAG) saturado con PFAS y agentes mineralizantes, como sales de sodio y calcio, que luego aplicaron a alto voltaje para producir temperaturas superiores a 3000 grados Celsius (5432 Fahrenheit) en menos de un segundo. El intenso calor rompe los enlaces estables de carbono-flúor en los compuestos químicos permanentes, convirtiéndolos en sales de fluoruro inertes y no tóxicas. Al mismo tiempo, el CAG se convierte en grafeno, un material muy valioso utilizado en electrónica y construcción.
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| Se han utilizado como revestimientos en innumerables objetos, como ollas y sartenes. Imagen de Taken en Pixabay |
Según los investigadores, su técnica logró una eficiencia de desfluoración superior al 96 % y una eliminación del 99,98 % del ácido perfluorooctanoico (PFOA), uno de los contaminantes PFAS más comunes.
Es importante destacar que las pruebas confirmaron que el proceso produjo cantidades indetectables de fluoruros orgánicos volátiles, subproductos nocivos comunes de los tratamientos tradicionales con PFAS. La reacción también parece eliminar los residuos secundarios asociados con los métodos tradicionales de eliminación, como la incineración o la adición de carbón usado a vertederos.
“Este enfoque de doble propósito es revolucionario”, añadió Scotland. “Transforma los residuos en un recurso a la vez que proporciona una solución escalable y rentable a un problema ambiental urgente”.
El nuevo enfoque podría tener importantes implicaciones para el tratamiento de sustancias químicas tóxicas permanentes, más allá del tratamiento del PFOA y el ácido perfluorooctano sulfónico, los dos PFAS más estudiados. La técnica funciona incluso con los tipos de PFAS más complejos, como el teflón R. Las altas temperaturas que genera este método podrían degradar una amplia gama de estos productos químicos, ofreciendo nuevas soluciones para el tratamiento del agua y la eliminación de residuos.
Además, el método FJH también puede adaptarse para producir otros materiales valiosos, como nanotubos de carbono y nanodiamantes, lo que aumenta su versatilidad y rentabilidad.
«Con su promesa de coste neto cero, escalabilidad y beneficios ambientales, nuestro método representa un paso adelante en la lucha contra los productos químicos permanentes», explicó Scotland. «Ante la creciente preocupación por la contaminación por PFAS, este avance ofrece esperanza para salvaguardar la calidad del agua y proteger la salud pública a nivel mundial».
El artículo se ha publicado en Nature Water.