Un nuevo método podría descomponer los PFAS que quedan en los filtros de tratamiento del agua
Los investigadores utilizaron el calentamiento por inducción térmica para descomponer "sustancias químicas eternas" en 20 segundos
En un estudio reciente, Feng "Frank" Xiao y sus colegas de la Universidad de Missouri demuestran un método innovador que utiliza el calentamiento por inducción térmica para descomponer rápidamente los PFAS que quedan en la superficie de dos materiales sólidos -carbón activado granular y resinas de intercambio aniónico- después de que estos materiales se hayan utilizado para filtrar los PFAS de los sistemas municipales de abastecimiento de agua. El objetivo del equipo es limpiar los materiales antes de eliminarlos adecuadamente.
Los PFAS son un grupo de sustancias químicas sintéticas que se encuentran habitualmente en productos domésticos e industriales como la espuma antiincendios, los envases alimentarios y los utensilios de cocina antiadherentes. El método se basa en el efecto de calentamiento Joule, que utiliza el proceso de inducción electromagnética dentro de un reactor metálico.
"En este estudio, exploramos el uso de una técnica de ingeniería empleada para fundir metales", explicó Xiao. "Este método produjo una degradación del 98% de los PFAS en la superficie de absorbentes como el carbón activado granular y las resinas de intercambio aniónico tras sólo 20 segundos, lo que hace que este proceso sea muy eficiente desde el punto de vista energético y mucho más rápido que los métodos convencionales".
En los últimos años, los expertos han expresado su preocupación por los riesgos que entraña para la salud humana la exposición ambiental a los PFAS, incluido el desarrollo de cáncer y otros problemas graves de salud. Xiao, cuyo nombramiento pertenece al Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental, dijo que, aunque los PFAS pueden filtrarse del agua mediante adsorbentes, la eliminación de los adsorbentes usados o "gastados" también crea problemas de contaminación medioambiental.
"Dado que el grupo de sustancias químicas conocidas como PFAS suele resistirse a la degradación, plantea retos considerables a los procesos de tratamiento establecidos, incluidas las prácticas de eliminación de residuos de materiales utilizados como filtros, como el carbón activado granular y las resinas de intercambio aniónico", explicó Xiao.
Xiao ha dedicado su carrera a investigar formas de eliminar de forma segura los PFAS del medio ambiente, y recientemente ha demostrado una eficacia similar con el uso del calentamiento por inducción para degradar rápidamente los PFAS del suelo. Según Xiao, el estudio actual también se ha inspirado en la reciente propuesta de reglamento de la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) que, de concretarse, obligaría a los sistemas públicos de abastecimiento de agua de EE.UU. a controlar y reducir la contaminación por PFAS en el agua potable y los adsorbentes usados.
Entre los posibles inconvenientes de este método se encuentran los subproductos creados durante el proceso: especies orgánicas fluoradas y fluoruro de hidrógeno. Aunque estos subproductos se consideran tóxicos si se respiran o ingieren, Xiao tiene una solución.
"Si los productos orgánicos fluorados gaseosos no se degradan durante el calentamiento por inducción, será necesario un tratamiento de reducción para eliminarlos o degradarlos", afirma Xiao. "Sin embargo, según mis estudios anteriores, algunos de estos productos pueden degradarse mediante métodos térmicos habituales". Simultáneamente, aumenta la generación de fluoruro de hidrógeno, lo cual es deseable porque significa una mayor mineralización, o descomposición, de los PFAS. Hemos descubierto que el fluoruro de hidrógeno puede eliminarse simplemente utilizando arcilla o tierra a temperaturas moderadas."
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