5 de Enero de 2022
Ingeniería química

Logran degradar compuestos «indestructibles» con agua supercrítica

Una técnica basada en agua supercaliente es capaz de descomponer las PFAS, unas sustancias perjudiciales para la salud y que suponen un creciente problema ambiental.

El agua en estado supercrítico es capaz de disolver las PFAS, unas sustancias contaminantes y muy difíciles de degradar. [Erda Estremera/Unsplash]

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés) son compuestos químicos que se consideran casi indestructibles. Dado que apenas se degradan, se acumulan en nuestro organismo y en el medioambiente. Entre las afecciones que pueden causar figuran el asma, el cáncer y diversas alteraciones de los órganos reproductores.

Hasta ahora, los científicos no habían hallado un modo de degradar las PFAS. Sin embargo, recientemente se han dado los primeros pasos para lograr destruir estas moléculas tan resistentes.

Y resulta que el principal factor que permite romper los enlaces carbono-flúor característicos de esta clase de sustancias es el calor. En un trabajo publicado en Journal of Environmental Engineering, un equipo de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) explica que una técnica conocida como «oxidación en agua supercrítica» destruyó más del 99 por ciento de las moléculas de PFAS contenidas en una muestra de agua.

Las PFAS presentan un conjunto de propiedades que las hacen únicas y adecuadas para diversas aplicaciones. Además de repeler el aceite y el agua, resisten las altas temperaturas y la acción de otras sustancias químicas. Debido a ello, se emplean en un buen número de productos de consumo y en materiales técnicos como la espuma contra incendios, hasta el punto de que hoy podemos encontrarlas en casi todas partes.

Pero esas sustancias también pueden contaminar el suelo y las aguas subterráneas. En el distrito alemán de Rastatt, por ejemplo, parte del agua dejó de ser potable en 2019 debido a la presencia de PFAS. Y los estudios las han detectado en la sangre y la leche materna de toda la población europea.

Los primeros intentos por destruir esos compuestos «irrompibles» con nuevos métodos abren una puerta a la esperanza. En el nuevo estudio, los investigadores añadieron sustancias oxidantes a una muestra de agua contaminada con PFAS y la calentaron (a una presión de unas 220 atmósferas) por encima de su temperatura crítica de 374 grados Celsius. En esas condiciones, el agua alcanza un estado supercrítico donde no se comporta como un gas ni como un líquido. Eso hace que disuelva mucho mejor las sustancias (incluso las hidrófobas, como las PFAS) y acelere las reacciones químicas.

La EPA empleó tres métodos que presentan ligeras diferencias en cuanto a los procesos y productos químicos utilizados. No obstante, todos ellos produjeron los resultados deseados, según informa el equipo dirigido por Max J. Krause, investigador de la EPA. La cantidad de PFAS en el agua se redujo en más de un 99 por ciento en todos los casos.

Además, los resultados sugieren que las mediciones habían detectado apenas una cuarta parte de las PFAS presentes en el agua. Eso demuestra que las técnicas analíticas empleadas hasta ahora son insuficientes y no cubren la enorme variedad de PFAS que existen, muchas de las cuales no están bien caracterizadas. A pesar de ello, el nuevo método también parece capaz de destruirlas.

No obstante, los expertos abogan por restringir todo lo posible el uso de PFAS. Por un lado, las altas temperaturas y presiones implicadas hacen que la técnica propuesta sea relativamente compleja y costosa. Y por otro, tampoco parece fácil usarla para limpiar los suelos y acuíferos contaminados.

Lars Fischer

Referencia: «Supercritical water oxidation as an innovative technology for PFAS destruction». Max J. Krause et al. en Journal of Environmental Engineering, vol. 148, febrero de 2022.

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