Un equipo internacional de científicos ha dado con un método sin precedentes para retirar del agua contaminada una clase de dañinas "sustancias químicas eternas".
Según el autor principal, el ingeniero Youngkun Chung, de la Rice University (EE. UU.), su técnica de filtración es capaz de capturar grandes cantidades de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, conocidas como PFAS, a un ritmo "100 veces más rápido que los filtros comerciales de carbón".
Las PFAS son compuestos sintéticos diseñados para proteger superficies frente al agua, el fuego y la grasa. Se fabrican desde la década de 1940 y se emplean en una enorme variedad de productos, entre ellos:
- impermeables
- tapicerías
- sartenes antiadherentes
- envases alimentarios
- espumas contra incendios
- y muchos otros
Su resistencia quedó fuera de toda duda: el enlace carbono-flúor que constituye el núcleo de estas moléculas es tan robusto que se espera que las PFAS necesiten miles de años para degradarse.
El resultado es que ya están presentes en el agua, el suelo, el aire y también en nuestros cuerpos. Esto es especialmente preocupante porque, al menos, dos de estas "sustancias químicas eternas" -PFOA y PFOS- se han relacionado con cáncer, enfermedades cardiovasculares, problemas de fertilidad y defectos congénitos.
Mientras tanto, hoy siguen comercializándose más de 12,000 variantes adicionales, cuyos efectos sobre la salud son en gran medida desconocidos.
Aunque gobiernos e industria están intentando reparar el problema, las tecnologías disponibles para depurar suelen ser lentas y, además, pueden generar residuos secundarios.
La nueva propuesta de filtración se basa en un material de hidróxido doble laminar (LDH), formulado al combinar cobre y aluminio con nitrato.
"Este compuesto LDH capturó PFAS más de 1,000 veces mejor que otros materiales", afirma Chung. "Además funcionó de forma increíblemente rápida, eliminando grandes cantidades de PFAS en cuestión de minutos, unas 100 veces más rápido que los filtros comerciales de carbón".
Los investigadores explican que el comportamiento del material se debe a una estructura particular: capas de cobre y aluminio con un ligero desequilibrio de carga. Esa diferencia favorece que las moléculas de PFOA sean atraídas hacia el filtro y queden unidas con fuerza.
Cuando el material adsorbente se saturó de PFOA, el equipo calentó el compuesto y añadió carbonato cálcico. Con ese paso lograron "limpiar" el LDH para reutilizarlo y, a la vez, arrancar al PFOA su esqueleto fluorinado, destruyéndolo de manera efectiva.
El material restante, formado por flúor y calcio, puede desecharse de forma segura en un vertedero, según explicó al medio The Guardian el ingeniero de Rice Michael Wong.
"Nos entusiasma el potencial de esta tecnología única basada en LDH para transformar, en un futuro cercano, la forma en que se tratan las fuentes de agua contaminadas por PFAS", señala Wong.
Aunque la tecnología aún se encuentra en una fase temprana, ya ha mostrado un rendimiento llamativo en estudios de laboratorio, en particular frente al PFOA. El filtro se comportó bien en pruebas con agua contaminada por PFAS procedente de ríos, grifos y plantas de tratamiento de aguas residuales, y los investigadores confían en que, con el tiempo, pueda integrarse sin complicaciones en instalaciones de potabilización y depuración.
La investigación se ha publicado en Advanced Materials.
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