Las sustancias perifluoradas y polifluoradas (PFAS), que en su día fueron denominadas "sustancias químicas para siempre", podrían estar buscando un nuevo apodo.
Esto se debe a que la adición de yoduro a un reactor de tratamiento del agua que utiliza luz ultravioleta (UV) y sulfito destruye hasta el 90% de los átomos de carbono-flúor de las sustancias químicas PFAS para siempre en tan sólo unas horas, informa un nuevo estudio dirigido por investigadores de ingeniería medioambiental de la UC Riverside. La adición de yoduro acelera la velocidad de la reacción hasta cuatro veces, ahorrando energía y productos químicos.
"El yoduro hace un trabajo realmente importante", afirma el autor correspondiente, Jinyong Liu, profesor adjunto de ingeniería química y medioambiental. "No sólo acelera la reacción, sino que permite tratar una concentración diez veces mayor de PFAS, incluso algunas estructuras muy recalcitrantes".
El laboratorio de Liu ha estado trabajando en formas de destruir PFAS a través de reacciones fotoquímicas desde 2017. El nuevo método ya ha despertado el interés de la industria y el grupo de Liu se está asociando con empresas para realizar pruebas piloto.
Los productos químicos sintéticos conocidos como PFAS contienen múltiples enlaces carbono-flúor muy fuertes. El uso generalizado de estos compuestos no biodegradables en innumerables productos desde la década de 1940 ha contaminado los suministros de agua en toda América, con diversos efectos negativos para la salud de los seres humanos y los animales. Dado que el enlace carbono-flúor es muy difícil de romper, los PFAS pasan por la mayoría de los sistemas de tratamiento de agua sin cambios.
La degradación fotoquímica mediante luz ultravioleta y sulfito (SO32-) es, hasta la fecha, una de las formas más eficaces de descomponer los PFAS. El proceso original utilizaba mucha electricidad porque las reacciones químicas se producían lentamente. También dejaba múltiples enlaces carbono-flúor en los productos de degradación, con efectos desconocidos para la salud.
El año pasado, los investigadores informaron de que los tratamientos de oxidación antes y después del tratamiento con UV/sulfito pueden lograr una destrucción de casi el 100% de los enlaces carbono-flúor en varios de los principales contaminantes PFAS.
En el nuevo trabajo, los investigadores añadieron yoduro al sistema UV/sulfito para tratar una molécula de PFAS de cuatro carbonos especialmente resistente, denominada sulfonato de perfluorobutano (PFBS), que se degrada poco en la configuración original de UV/sulfito. El yoduro aceleró la reacción y eliminó completamente el PFBS en 24 horas.
Como se esperaba, el sistema UV/sulfito+yoduro también degradó con facilidad otros PFAS, como el PFOA y el PFOS, de ocho carbonos, de los que se ha informado con frecuencia. La adición de yoduro también permitió que el sistema destruyera PFAS concentrados en la solución de salmuera, que es un reto práctico para la recuperación de aguas subterráneas. Los sistemas de intercambio iónico se utilizan para limpiar las aguas subterráneas, pero las sustancias químicas PFAS capturadas en la resina deben ser lavadas y destruidas de forma rentable.
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