Técnica capaz de destruir “contaminantes eternos”
CIENCIAS EXACTAS: QUÍMICA Y ECOLOGÍA.
Una familia de compuestos químicos, macabramente descritos como “contaminantes eternos” por lo mucho que perduran en el medioambiente después de desecharse los productos de los que forman parte, es objeto de creciente preocupación.
Esta familia es la de las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés). Bastantes de ellas vienen utilizándose desde hace muchas décadas en productos de muy variadas clases, como por ejemplo champús, impermeables, utensilios de cocina antiadherentes, maquillajes resistentes al agua, repelentes de manchas, espumas contra incendios, aparatos electrónicos y envases de alimentos, por citar algunos. Las PFAS contienen un enlace entre átomos de carbono y flúor que bajo las condiciones ambientales más habituales del medio natural de la Tierra no puede romperse.
En el nuevo sistema, una membrana recubierta de nanopartículas de paladio usa hidrógeno para ayudar a descomponer las PFAS. Ilustración: Jason Drees.
Cuando estas sustancias químicas se filtran al medioambiente como consecuencia de la fabricación de los productos que los incluyen en su composición, o de su abandono como parte de desechos o incluso de su mero uso cotidiano, pasan a formar parte del ciclo del agua de la Tierra. En las últimas décadas, las PFAS han contaminado prácticamente toda el agua del planeta, y su fuerte enlace entre carbono y flúor les permite transitar por la mayoría de los sistemas de tratamiento del agua sin sufrir daño alguno. Pueden acumularse en los tejidos de las personas y los animales a lo largo del tiempo.
En años recientes, se han realizado investigaciones cuyos resultados hacen sospechar que hay sustancias de esa clase que promueven enfermedades cardiovasculares, retrasos en el desarrollo, alteraciones hormonales, cáncer y otros problemas de salud.
Urge hallar formas de eliminar las sustancias de esta clase para evitar que sigan ejerciendo efectos nocivos sobre el medioambiente y las personas.
Atendiendo a esta imperiosa necesidad, unos científicos han ideado un modo práctico de destruir PFAS.
El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Bruce Rittmann, de la Universidad Estatal de Arizona en la ciudad estadounidense de Tempe, y Min Long, de la Universidad Tongji de Shanghái en China.
El enfoque adoptado por este equipo para combatir el problema de las PFAS difiere de otras estrategias en el hecho de que, en vez de filtrar agua contaminada con estas sustancias químicas y retirarlas de ella, las destruye directamente en el agua.
En los tratamientos convencionales para separar las PFAS del agua, emplean carbón activado, intercambio iónico o filtración por membrana, entre otros mecanismos. El problema con estos tratamientos, es que las PFAS no se eliminan; simplemente se retiran del agua para pasar a acumularse en los filtros usados o a concentrarse en residuos, todos los cuales, a su vez, deben ser procesados o eliminados. El nuevo enfoque pretende ir un paso más allá al descomponer estas sustancias químicas, en vez de limitarse a trasladarlas a otro lugar.
Descomponer PFAS es muy difícil, pero no imposible.
El hidrógeno puede proporcionar la energía necesaria para atacar los enlaces carbono-flúor, pero primero debe ser activado. Los investigadores emplean nanopartículas de paladio como catalizadores para transformar el hidrógeno gaseoso en una forma altamente reactiva, capaz de separar el flúor del resto de la molécula de PFAS. Para suministrar el hidrógeno de manera eficiente, los investigadores recubrieron diminutas fibras de la membrana con nanopartículas de paladio e hicieron pasar hidrógeno gaseoso a través de ellas.
En las pruebas realizadas hasta ahora, el sistema ha descompuesto con éxito seis de las más preocupantes clases de PFAS y es previsible que pueda hacer lo mismo con las demás.
Rittmann, Long y sus colegas exponen los detalles técnicos de su método en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), bajo el título “Catalytic Reactive-Hydrogen Membranes for Rapid Capture and Hydrodefluorination of Six PFAS of Regulatory Concern”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings