Desarrollan una tecnología para eliminar las "sustancias químicas eternas" del agua
La financiación de la Alianza Nacional para la Innovación del Agua del DOE apoya la investigación de la UIC
Ingenieros de la Universidad de Illinois Chicago han recibido algo más de un millón de dólares de la Alianza Nacional para la Innovación en el Ámbito del agua del Departamento de Energía de EE.UU. para construir un sistema que elimine y destruya selectivamente las sustancias polifluoradas y perfluoradas, comúnmente llamadas PFAS y denominadas "sustancias químicas para siempre", de las aguas residuales industriales y municipales. Los PFAS son sustancias químicas artificiales que se encuentran en muchos materiales comunes, y la subvención apoyará el trabajo del equipo durante tres años.
Photo by Ryan Loughlin on Unsplash
Debido a su uso generalizado en entornos industriales, fertilizantes y productos comerciales que acaban en los vertederos, los PFAS se filtran en las aguas subterráneas y en los suministros de agua potable. Por desgracia, estos omnipresentes "productos químicos para siempre" no se descomponen en el organismo y están relacionados con efectos nocivos para la salud de los seres humanos y los animales. Las pruebas demuestran que, en niveles bajos, los compuestos pueden provocar colesterol alto y cáncer y tener efectos en el sistema reproductivo e inmunitario y en la tiroides.
El equipo de la UIC, dirigido por Brian Chaplin, catedrático de ingeniería química, desarrollará un prototipo de su sistema y, al final de los tres años de financiación, lo desplegará para ampliarlo y realizar pruebas piloto en el Distrito de Aguas del Condado de Orange, en California. En este condado, las frecuentes sequías hacen que la empresa invierta en nuevas tecnologías para aumentar el problemático suministro de agua potable del condado mediante el reciclaje de agua y la recarga de acuíferos.
El sistema de Chaplin funciona mediante un proceso de tratamiento denominado filtración electroquímica reactiva por membrana. A medida que el agua pasa por el sistema REM, los adsorbentes y catalizadores de la membrana atrapan y destruyen los PFAS, respectivamente.
Con la financiación, el equipo de la UIC desarrollará, cribará, caracterizará y optimizará electrocatalizadores eficientes para que el sistema consiga eliminar y, sobre todo, destruir los PFAS a altos niveles con un bajo consumo de energía. También analizarán otros sistemas para compararlos y establecer las mejores prácticas para desplegar la tecnología a gran escala en aplicaciones prácticas del mundo real.
"Aunque la filtración REM es una de las únicas formas de destruir los PFAS, hasta ahora estos sistemas funcionan mejor en un número limitado de condiciones controladas. Nuestro reto es hacer que estos sistemas funcionen en el medio ambiente", dijo Chaplin. "Cuando completemos este trabajo, esta nueva tecnología estará lista para ser probada en los sectores de las aguas residuales industriales y municipales, lo que nos ayudará a nosotros y a otros profesionales a evaluar su impacto para facilitar la desalinización y el reciclaje de flujos de agua no tradicionales".
Chaplin espera que el desarrollo de nuevos materiales catalizadores haga operativo el sistema para la eliminación destructiva exitosa de PFAS en menos de dos minutos de tiempo de contacto y con una tasa de conversión de menos de 10 kilovatios-hora por metro cúbico, que es un orden de magnitud inferior a otras tecnologías destructivas.
"La contaminación por PFAS es un problema generalizado en nuestra sociedad industrial, y a menos que podamos encontrar formas exitosas de destruir estas sustancias químicas para siempre, los potenciales efectos adversos para la salud seguirán creciendo a medida que las sustancias se acumulen en el medio ambiente", dijo Chaplin.
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