Las sustancias PFAS son una clase de unas 12 000 sustancias químicas sintéticas que se han usado ampliamente desde la década de 1940 en una variedad de productos, desde utensilios de cocina antiadherentes hasta maquillaje a prueba de agua y desde productos electrónicos hasta empaques para alimentos.
Pero hay un problema con ellos: estas sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo contienen un enlace irrompible entre los átomos de carbono y flúor, lo que significa que continúan contaminando nuestras fuentes de agua durante décadas y siglos porque no se descomponen en la naturaleza.
“Durante los últimos 70 años, los PFAS han contaminado prácticamente cada gota de agua del planeta, y su fuerte enlace carbono-flúor les permite pasar completamente ilesos a través de la mayoría de los sistemas de tratamiento de agua”, explica un equipo de científicos de la Universidad de California, Los Ángeles y la Universidad Northwestern en los Estados Unidos.
“Pueden acumularse en los tejidos de las personas y los animales con el tiempo y causar daños de formas que los científicos apenas comienzan a comprender. Ciertos cánceres y enfermedades de la tiroides, por ejemplo, se asocian con PFAS”, aclaran.
Rompiendo los enlaces de los PFAS
Sin embargo, en un gran avance, los químicos estadounidenses finalmente han encontrado una solución sobre qué hacer con estos contaminantes persistentes: una vez que el agua se calienta a entre 80 y 120 grados Celsius, los solventes y reactivos comunes pueden dañar los enlaces moleculares en PFAS. , explican.
“Los PFAS se conocen como ‘productos químicos permanentes’ debido a su resistencia a la mayoría de los mecanismos de degradación biológica y química. La mayoría de los métodos actuales usan condiciones muy duras para descomponer estos compuestos”, señalan los científicos en un artículo , y agregan que han encontrado un punto débil potencial en el PFAS que contiene ácido carboxílico.
“La descarboxilación en solventes polares no próticos produce un carbanión que se descompone rápidamente [a través de un proceso que implica] la eliminación de fluoruro, la adición de hidróxido y la escisión del enlace carbono-carbono”, agregan.
El descubrimiento siguió a una observación de William Dichtel, profesor de química en Northwestern, y Brittany Trang, estudiante de doctorado, quienes notaron que, aunque las moléculas de PFAS contienen una larga “cola” de enlaces carbono-flúor que permanecen impermeables a las fuerzas de la naturaleza. , su grupo “cabeza” a menudo contiene átomos de oxígeno cargados, que reaccionan fuertemente con otras moléculas.
Entonces, los científicos se dispusieron a construir una “guillotina química” calentando el PFAS en agua con dimetilsulfóxido e hidróxido de sodio, que cortó la cabeza y dejó una cola reactiva expuesta.
“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”, dice Dichtel. “Aunque los enlaces carbono-flúor son súper fuertes, ese grupo de cabeza cargado es el talón de Aquiles”.
Los científicos ya han logrado degradar 10 tipos de ácidos perfluoroalquil carboxílicos (PFCA) y ácidos perfluoroalquil éter carboxílico (PFECA), incluido el ácido perfluorooctanoico (PFOA).
El nuevo método funcionará para la mayoría de los PFAS que contienen ácidos carboxílicos, dicen. Con suerte, también ayudará a identificar puntos débiles en otras clases de PFAS.
Sin embargo, a pesar de los resultados alentadores, será necesario realizar más investigaciones para ver la mejor manera de erradicar los miles de otros tipos de PFAS, pero es posible que pronto tengamos un método para erradicar estos químicos dañinos para siempre de la naturaleza.
Por Sustainability Times. Artículo en inglés