Desarrollan una solución integral para atrapar y destruir los llamados «químicos eternos»

El sistema ideado por la la Universidad de Columbia Británica combina un filtro de carbón activado con un catalizador especial obtenido a partir de residuos que atrapa los dañinos PFAS y los descompone en componentes inofensivos.

Ingenieros químicos de la Universidad de Columbia Británica (UBC), en Canadá, han desarrollado un nuevo tratamiento que atrapa y trata las sustancias PFAS -ampliamente conocidas como «sustancias químicas eternas»– en un único sistema integrado.

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) se utilizan mucho en la fabricación de bienes de consumo como la ropa impermeable por su resistencia al calor, el agua y las manchas. Sin embargo, también son contaminantes y suelen acabar en las aguas superficiales y subterráneas de todo el mundo, donde se han relacionado con cáncer, daños hepáticos y otros problemas de salud.

«Los PFAS son muy difíciles de descomponer, tanto en el medio ambiente como en el cuerpo humano», explica el Dr. Johan Foster, investigador principal y profesor asociado de ingeniería química y biológica en la Facultad de Ciencias Aplicadas de la UBC. «Nuestro sistema permitirá eliminar y destruir estas sustancias en el suministro de agua antes de que puedan dañar nuestra salud».

El sistema combina un filtro de carbón activado con un catalizador especial patentado que atrapa las sustancias químicas nocivas y las descompone en componentes inocuos en el material filtrante. Los científicos denominan adsorción a esta captura de componentes químicos.

«Todo el proceso es bastante rápido, dependiendo de la cantidad de agua que se trate», explica el Dr. Foster. Podemos hacer pasar grandes volúmenes de agua por este catalizador, que adsorberá los PFAS y los destruirá en un proceso rápido de dos pasos. Muchas de las soluciones existentes sólo adsorben, mientras que otras están diseñadas para destruir las sustancias químicas. Nuestro sistema catalizador puede hacer ambas cosas, lo que lo convierte en una solución a largo plazo para el problema de los PFAS».

¿No hay luz? No hay problema

Al igual que otros tratamientos del agua, el sistema de la UBC requiere luz ultravioleta para funcionar, pero no necesita tanta luz ultravioleta como otros métodos.

Durante las pruebas, el catalizador eliminó sistemáticamente más del 85% de PFOA (ácido perfluorooctanoico, un tipo de sustancia química eterna) incluso en condiciones de poca luz.

«Nuestro catalizador no está limitado por condiciones ideales. Su eficacia bajo distintas intensidades de luz ultravioleta garantiza su aplicabilidad en diversos entornos, incluidas regiones con una exposición limitada a la luz solar», afirma el Dr. Raphaell Moreira, profesor de la Universidad de Bremen (Alemania) que dirigió la investigación mientras trabajaba en la UBC.

Por ejemplo, un municipio del norte que recibe poco sol podría beneficiarse de este tipo de solución con PFAS.

«Aunque los experimentos iniciales se centraron en los compuestos PFAS, la versatilidad del catalizador sugiere su potencial para eliminar otros tipos de contaminantes persistentes, lo que ofrece una solución prometedora a los acuciantes problemas de contaminación del agua», explica el Dr. Moreira.

Del agua municipal a la limpieza industrial

El equipo cree que el catalizador podría ser una solución barata y eficaz para los sistemas municipales de abastecimiento de agua y para proyectos industriales especializados, como la limpieza de flujos de residuos.

De hecho, ya han creado una empresa, ReAct Materials, para explorar las opciones comerciales de su tecnología.

«Nuestro catalizador puede eliminar hasta el 90% de las sustancias químicas presentes en el agua en tan sólo tres horas, mucho más rápido que otras soluciones similares del mercado. Y como puede producirse a partir de residuos forestales o agrícolas, es más económico y sostenible que los métodos más complejos y costosos que se utilizan actualmente», afirma el Dr. Foster.

La investigación, que ha contado con una subvención NSERC Discovery, se ha publicado recientemente en Nature Communications Engineering.