Un equipo de científicos de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) y la Universidad Northwestern han descubierto una forma nueva y económica de descomponer los “químicos eternos” que continúan contaminando el planeta.

Las sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) se usan comúnmente en sartenes antiadherentes, telas repelentes al agua y empaques de alimentos. Se les conoce como “productos químicos para siempre” debido a su capacidad para permanecer y no descomponerse.

Esto ha causado problemas significativos en términos de contaminación, ya que estudios recientes han demostrado que PFAS está en todas partes del mundo. Un estudio incluso encontró que el agua de lluvia en todas partes ya no es segura para beber porque contiene niveles de PFAS que amenazan la vida. Estas sustancias también están relacionadas con problemas de salud, incluido el cáncer.

La capacidad de los PFAS para permanecer se deriva de su enlace súper fuerte entre sus átomos de carbono y flúor. Los investigadores de Northwestern y UCLA descubrieron que el uso de calor y dos compuestos relativamente comunes pueden romper este fuerte vínculo y degradar un tipo importante de “químico permanente”.

“El conocimiento fundamental de cómo se degradan los materiales es lo más importante que surge de este estudio”, dijo William Dichtel, profesor de química orgánica en el Departamento de Química de Northwestern.

Otros investigadores han intentado desarrollar una batería de técnicas para filtrar PFAS, especialmente del agua potable, pero con un éxito variable.

Con temperaturas lo suficientemente altas, todos los PFAS se pueden descomponer. Pero este método es costoso y corre el riesgo de propagar aún más los contaminantes. El estudio de UCLA y Northwestern es uno de los primeros en crear un método lo suficientemente barato como para hacer posible su uso comercial.

El método descompone ciertos PFAS en sustancias inofensivas

El método desarrollado por investigadores de UCLA y Northwestern involucra reactivos de laboratorio comunes y temperaturas de entre 176 y 248 F. Funciona en un tipo de sustancia perfluoroalquilo conocida como ácidos perfluoroalquilcarboxílicos (PFCA), un tipo de PFAS conocido por su uso en teflón.

Las moléculas de PFCA se calientan en agua con dimetilsulfóxido e hidróxido de sodio. A continuación, los ácidos carboxílicos del perfluoroalquilo se escinden y forman agua.

Esto luego conduce a una reacción química que “mordisqueó gradualmente la molécula”, según Kendall Houk, profesor de investigación en química orgánica en UCLA y coautor del estudio.

“Eso desencadenó todas estas reacciones y comenzó a expulsar átomos de flúor de estos compuestos para formar fluoruro, que es la forma más segura de flúor”, dijo Dichtel. “Aunque los enlaces carbono-flúor son súper fuertes, ese grupo de cabeza cargado es el talón de Aquiles”.

Los experimentos y los modelos informáticos encontraron que el método degradó con éxito 10 tipos de PFCA y se cree que es aplicable a alrededor del 40 por ciento de los grupos de ácido carboxílico que contienen PFAS, aunque se necesita más investigación para confirmarlo.

“Nuestro trabajo abordó una de las clases más grandes de PFAS, incluidas muchas que nos preocupan”, dijo Dichtel. “Hay otras clases que no tienen el mismo talón de Aquiles, pero cada una tendrá su propia debilidad. Si podemos identificarlo, entonces sabremos cómo activarlo para destruirlo”.

Las aplicaciones prácticas para el proceso aún están muy lejos, pero los científicos están asombrados por el potencial de la nueva técnica para convertirse en un proceso comercialmente disponible para descomponer ciertos químicos permanentes. Esta investigación también podría allanar el camino para más estudios que analicen cómo se pueden descomponer otros PFAS.

“Es un método limpio. Es diferente de otros que se han probado”, dijo Chris Sales, ingeniero ambiental de la Universidad de Drexel en Filadelfia, que no participó en el estudio. “La pregunta más importante es, ¿cómo podría adaptarse y ampliarse esto?”

Northwestern ya ha presentado una patente provisional en nombre de los investigadores.

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Redacción Anwo.life