Utilizar la arcilla para combatir las toxinas eternas
La Universidad Técnica de Freiberg aclara las bases de un innovador filtro de PFAS hecho de arcilla
Los filtros de PFAS disponibles para residuos industriales suelen ser de carbón activado (PFAS = compuestos alquílicos perfluorados y polifluorados). Como esto es comparativamente caro, los investigadores buscan materiales de filtración alternativos para las llamadas "toxinas eternas", cuyos residuos peligrosos sólo se degradan muy lentamente en el medio ambiente. Un equipo de la TU Bergakademie Freiberg propone ahora una arcilla de bentonita modificada con sustancias orgánicas como posible filtro de PFAS. Los resultados aparecen en el número actual de la revista "Chemie Ingenieur Technik".
En pruebas de laboratorio, el equipo dirigido por el catedrático de química Martin Bertau logró un rendimiento de filtrado de hasta el 95 por ciento de ácido perfluoroheptanoico (PFHpA) con el innovador material.
TU Bergakademie Freiberg / Andreas Hiekel
En pruebas de laboratorio, el equipo dirigido por el catedrático de química Martin Bertau logró un rendimiento de filtrado de hasta el 95 por ciento del ácido perfluoroheptanoico (PFHpA) con el innovador material. El PFHpA es un destacado representante de los PFAS y se detecta con frecuencia en los análisis medioambientales. "Las llamadas organoarcillas son conocidas por su buen efecto filtrante. Ahora hemos investigado la modificación del material con ayuda de aditivos orgánicos especializados en "capturar" los PFAS", explica el profesor Martin Bertau.
Los químicos pueden insertar aditivos orgánicos entre las capas de arcilla divididas en el laboratorio como en una pila de cartas. "Los componentes orgánicos sobresalen de los componentes de arcilla de tal forma que los átomos de carbono pueden interactuar con los PFAS", explica Paul Scapan, que está investigando los filtros de arcilla para su tesis doctoral. "Estos átomos de carbono tienen la capacidad de agarrar las moléculas de PFAS y ligarlas". A continuación, la organoarcilla con los PFAS ligados puede incinerarse a una temperatura de al menos 1.200 grados, destruyendo por completo los contaminantes.
Respetuoso con el medio ambiente y reciclable
El investigador doctoral Paul Scapan investiga ahora qué moléculas fácilmente biodegradables pueden cumplir mejor la función de agarre de los distintos PFAS. Si los aditivos son respetuosos con el medio ambiente, el filtro de arcilla con cenizas podrá reutilizarse por completo. "El material es apto para su posterior transformación en geopolímeros como alternativa ecológica al cemento, por ejemplo", afirma el profesor Martin Bertau.
Qué otras ventajas podrían tener las organoarcillas
Con los distintos aditivos, el efecto filtrante de las innovadoras organoarcillas puede adaptarse específicamente a numerosos compuestos alquílicos perfluorados y polifluorados. "En comparación con los filtros de carbón activo disponibles actualmente en el mercado, las organoarcillas costarían alrededor de una décima parte en términos de rendimiento de eliminación de PFAS, según nuestro estado actual de conocimientos", calcula Paul Scapan.
Antecedentes: Dónde se utilizan los PFAS
PFAS son las siglas de sustancias alquiladas perfluoradas y polifluoradas. En los compuestos orgánicos producidos industrialmente, los átomos de hidrógeno se sustituyen por átomos de flúor. Esto los hace extremadamente resistentes. Más de 10.000 sustancias químicas sólidas, líquidas y gaseosas son PFAS, algunas de las cuales son cancerígenas y perjudiciales para la salud. Se utilizan, por ejemplo, en aerosoles de impregnación, ropa funcional, productos médicos y revestimientos antiadherentes.
En todo el mundo se detectan residuos peligrosos de PFAS en el medio ambiente, que se acumulan en el agua, el suelo, las plantas y los animales. Los PFAS pueden encontrarse incluso en las regiones polares y en la sangre de los niños. Incluso con una futura prohibición prevista de los PFAS en la UE, estas sustancias ya se han liberado en el medio ambiente y sólo se degradan muy lentamente. Ahora se está debatiendo una prohibición de todos los PFAS, que está redactando la Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos (ECHA).
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