Medio Ambiente
El 100% de los «productos químicos para siempre» tóxicos se descomponen de la noche a la mañana en una nueva reacción
Por Michael Irving 29 de julio de 2024 https://newatlas.com/
Scientists have developed a new reaction that can break down 100% of toxic forever chemicals in a matter of hours. Depositphotosemages
Científicos en Japón han desarrollado un nuevo método para descomponer los «productos químicos tóxicos para siempre» rápidamente y a temperatura ambiente. La técnica descompuso el 100% de ciertos tipos de estos contaminantes de la noche a la mañana, recuperando algunos componentes útiles para su reutilización.
Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) son una amplia clase de productos químicos que tienen una excelente estabilidad y resistencia al agua y al calor, en gran parte gracias a sus fuertes enlaces carbono-flúor. Esto los hace perfectos para todo, desde utensilios de cocina antiadherentes hasta espuma contra incendios y ropa repelente al agua.
Pero esos enlaces súper fuertes también tienen una desventaja: dado que no se descomponen, los productos químicos tienden a permanecer en el medio ambiente esencialmente «para siempre», de ahí su apodo. Peor aún, cuando se acumulan en el cuerpo humano, se han relacionado con diabetes, problemas de fertilidad, varios tipos de cáncer, alteración del sistema inmunológico y muchas otras condiciones de salud.
Ahora, científicos de la Universidad de Ritsumeikan en Japón han desarrollado un nuevo método para descomponer las PFAS. Los nanocristales semiconductores de sulfuro de cadmio (CdS), algunos de los cuales están dopados en cobre, son los ingredientes activos de una solución que también contiene agua, un compuesto llamado trietanolamina (TEOA) y, por supuesto, los productos químicos PFAS que esperan ser tratados.
Cuando la solución se expone a luces LED a longitudes de onda de 405 nm, los nanocristales se excitan y hacen que las moléculas de PFAS se adhieran a su superficie. Al mismo tiempo, los electrones se generan y excitan en la solución, hasta que eliminan los iones de flúor de las moléculas de PFAS, rompiendo esos enlaces resistentes.
En las pruebas, este método descompuso con éxito el 100% de un PFAS en particular, llamado perfluorooctanosulfonato, en solo ocho horas. Otro, llamado Nafion, se descompuso en un 81% en 24 horas. Esto se logró a una temperatura de solo 38 °C (100 °F), mucho más fría que los 400 °C (752 °F) que generalmente se requieren. La técnica también recupera los iones de fluroína, lo que permite su reutilización para otras aplicaciones industriales.
| agua supercrítica | , | partículas magnéticas | , | hidrógeno |
La técnica es similar a muchas otras que utilizan un catalizador para descomponer las moléculas de PFAS, pero por lo general se requiere luz ultravioleta y, a menudo, una temperatura más alta. Otros equipos han tenido éxito con reacciones similares utilizando o nitruro de boro. En última
instancia, tener una combinación de opciones para descomponer las PFAS podría ser la mejor solución.
La investigación fue publicada en la revista Angewandte Chemie International Edition.
Fuente: Universidad de Ritsumeikan