Cómo destruir 'Forever Chemicals'

Las sustancias alquílicas perfluoradas y polifluoradas, o PFAS, se consideran sustancias químicas indestructibles. Son prácticamente no degradables y se acumulan en los seres humanos y el medio ambiente. Los presuntos efectos sobre la salud incluyen asma, cáncer y cambios en los órganos reproductivos. Cómo deshacerse de los PFAS no ha estado del todo claro hasta ahora, y los primeros enfoques para destruir las moléculas resistentes están mostrando resultados prometedores.

El calor es el factor clave en la ruptura de los enlaces carbono-flúor característicos de esta clase de sustancias. En un estudio publicado recientemente en la Revista de Ingeniería Ambientalla Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. descubrió que una técnica basada en calor y presión conocida como oxidación supercrítica del agua destruyó el 99 por ciento de las PFAS presentes en una muestra de agua.

Los PFAS tienen una combinación de propiedades que los hacen especialmente adecuados para muchas aplicaciones de ingeniería. Repelen tanto el aceite como el agua y resisten el daño de las altas temperaturas y los productos químicos. Debido a esto, aparecen en muchos productos de consumo, así como en aplicaciones como la espuma contra incendios. Y ahora se pueden encontrar en casi todas partes en el medio ambiente. Por ejemplo, contaminan el suelo y las aguas subterráneas en varios condados alemanes. En la ciudad suroccidental de Rastatt, Alemania, los PFAS inutilizaron el agua potable en 2019. Los estudios muestran concentraciones medibles de las sustancias en la sangre y la leche materna en la población europea.

Los primeros intentos de usar nuevos métodos para destruir estas sustancias “indestructibles” ofrecen al menos alguna esperanza. En el nuevo estudio de la EPA, los expertos agregaron sustancias oxidantes al agua contaminada con PFAS y calentaron el líquido por encima de su temperatura crítica de 374 grados centígrados a una presión de más de 220 bares. Durante este proceso, el agua se convierte en lo que se denomina supercrítico: no es ni gas ni líquido. En este estado, incluso las sustancias repelentes al agua como los PFAS se disuelven mucho más fácilmente y, al mismo tiempo, el estado acelera las reacciones químicas. Anteriormente se habían desarrollado varias versiones de esta técnica para descomponer diferentes tipos de productos químicos, pero esta es la primera vez que se prueba en PFAS en un estudio revisado por pares.

Los investigadores probaron métodos de tres compañías. Cada método difería ligeramente en los productos químicos y procesos utilizados. Pero todos los procesos dieron el resultado deseado, informa el equipo, que fue dirigido por el investigador de la EPA Max J. Krause. En cada caso, la cantidad de PFAS en el agua se redujo en más del 99 por ciento.

"Dado que los sistemas de oxidación de agua supercrítica ya están disponibles comercialmente, esta puede ser una tecnología que pronto podría implementarse para sitios o aguas residuales significativamente afectados", dice Krause. "Actualmente estamos evaluando las emisiones al aire para comprender todas las vías y estar seguros de que estamos destruyendo el PFAS".

En el nuevo estudio, también resultó que la cantidad de PFAS previamente identificadas en el agua representaba aproximadamente una cuarta parte de las sustancias de esta categoría que habían sido destruidas. Esto muestra que las técnicas analíticas existentes solo identifican una fracción de estos químicos. La variedad de PFAS utilizados industrialmente es tan grande que muchos de ellos apenas se conocen.

Aún así, el hallazgo demuestra que la tecnología utilizada en el estudio reduce la contaminación invisible causada por la enorme cantidad de PFAS conocidos y oscuros. Pero el éxito del método de agua caliente no reduce por completo la amenaza de los productos químicos para siempre.

"La idea de utilizar un fluido supercrítico para destruir el PFAS parece ser una opción inteligente, pero me pregunto sobre su aplicación práctica", dice Jamie DeWitt, profesor asociado de farmacología y toxicología en la Facultad de Medicina Brody de la Universidad de Carolina del Este. que no participó en el nuevo estudio. “Puede ser una gran idea en la mesa de trabajo, pero ¿puede ampliarse a una cuenca hidrográfica o incluso a una instalación de tratamiento de agua potable?”

Por un lado, la tecnología es relativamente compleja, y por lo tanto costosa, debido a las altas temperaturas y presiones involucradas. Y por otro lado, actualmente es poco realista limpiar los suelos contaminados y las aguas subterráneas de esta manera. Es por eso que algunos expertos sostienen que el uso de PFAS debe limitarse a aplicaciones absolutamente necesarias.

“Algunos argumentan que la persistencia de PFAS es tan grande que [they should be phased] fuera de producción”, dice DeWitt, “ya ​​que no son parte de un mundo sostenible”.

Este artículo apareció originalmente en Spektrum der Wissenschaft y fue reproducida con permiso.