Equipo alemán acelera la descomposición de PFAS en el agua

Investigadores alemanes han demostrado dos métodos que aceleran la descomposición de los PFAS, los compuestos sintéticos persistentes a menudo llamados "químicos eternos". En pruebas de laboratorio, un equipo del HZDR descompuso estas sustancias en agua mediante cavitación hidrodinámica y plasma atmosférico frío.

Los PFAS han recibido un intenso escrutinio porque se acumulan en el agua y el suelo y se han relacionado con riesgos para la salud que van desde la alteración del sistema inmunitario hasta un posible aumento del riesgo de cáncer. Estos compuestos se utilizan ampliamente en recubrimientos antiadherentes, materiales resistentes al fuego, envases y textiles, y se degradan muy lentamente en el medio ambiente.

Eso ha hecho que la tecnología de limpieza sea más urgente a medida que se endurece la regulación. En 2024, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) estableció por primera vez límites estrictos para varios PFAS en el agua potable, mientras que la Unión Europea está debatiendo una prohibición más amplia de la producción y el uso de estos compuestos.

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Cómo funcionan los métodos de eliminación de PFAS

El primer enfoque se basa en la cavitación hidrodinámica. El agua contaminada se fuerza a pasar por una constricción, lo que crea microburbujas que colapsan y generan temperaturas extremas localizadas y partículas químicamente reactivas. Esas condiciones aceleran la destrucción de las moléculas de PFAS, incluido uno de los miembros más persistentes del grupo, el sulfato de perfluorooctano (PFOS).

El segundo método utiliza plasma atmosférico frío. Se introduce gas en el agua, y las burbujas resultantes llevan los PFAS a la superficie, donde los compuestos son atacados por el plasma. Según los investigadores, este enfoque funciona más rápido que la cavitación y no requiere catalizadores ni reactivos adicionales.

Ambos métodos aún tienen limitaciones. La cavitación actualmente solo proporciona una degradación parcial, mientras que el tratamiento con plasma requiere mucha más energía y puede dejar subproductos que aún necesitan un análisis separado.

En pruebas de laboratorio, el plasma convirtió aproximadamente el 35 % de los átomos de flúor procedentes de PFAS en sales de fluoruro y casi destruyó por completo tanto los compuestos de cadena larga como de cadena corta. Para la cavitación, el equipo se ha fijado objetivos más exigentes: destruir más del 80 % de los PFAS y mineralizar más del 50 % del flúor unido.

Los investigadores ahora están escalando los experimentos de 50 ml a 5 l y planean combinar ambos métodos en un solo sistema, usando el plasma por su alta reactividad y la cavitación para intensificar la degradación de los contaminantes. En comparación con las opciones existentes para el tratamiento de PFAS, como sorbentes de carbón activado, membranas e incineración a alta temperatura, este trabajo destaca porque muchos métodos actuales se limitan principalmente a trasladar la contaminación de un medio a otro en lugar de destruir completamente las moléculas.