Cientistas descobriram uma maneira de destruir esses nocivos PFAS 'químicos para sempre'

Mas não é uma solução imediata para o vasto problema de saúde global que o PFAS representa.

  Cientistas descobriram uma maneira de destruir esses nocivos PFAS 'químicos para sempre'
[Foto: LoveTheWind/iStock/Getty Images Plus, Getty Images]

Os produtos químicos PFAS pareciam uma boa ideia no início. Como Teflon , eles tornaram os potes mais fáceis de limpar, a partir da década de 1940. Eles fizeram jaquetas impermeáveis ​​e tapetes resistentes a manchas. Embalagens de alimentos, espuma de combate a incêndios e até maquiagem pareciam melhores com substâncias perfluoroalquil e polifluoroalquil.

Então os testes começaram a detectar PFAS no sangue das pessoas .

Hoje, os PFAS são difundidos no solo, poeira e água potável em todo o mundo. Estudos sugerem que eles estão em 98% dos corpos dos americanos , onde estiveram associados a problemas de saúde incluindo doenças da tireóide, danos ao fígado e câncer de rim e testículo. Há agora mais de 9.000 tipos do PFAS. Eles são frequentemente chamados de “produtos químicos para sempre” porque as mesmas propriedades que os tornam tão úteis também garantir que eles não se decomponham na natureza.



Os cientistas estão trabalhando em métodos para capturar esses produtos químicos sintéticos e destruí-los, mas não é simples.

o última descoberta , publicado em 18 de agosto de 2022, na revista Ciência, mostra como uma classe de PFAS pode ser dividida em componentes inofensivos usando hidróxido de sódio, ou soda cáustica, um composto barato usado em sabão. Não é uma solução imediata para esse grande problema, mas oferece uma nova visão.

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Bioquímico A. Daniel Jones e cientista do solo Hui Li trabalhar em soluções de PFAS na Michigan State University e explicou as técnicas promissoras de destruição de PFAS que estão sendo testadas hoje.

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Como o PFAS passa dos produtos do dia a dia para a água, o solo e, eventualmente, os seres humanos?

Existem duas vias principais de exposição para o PFAS entrar em humanos – água potável e consumo de alimentos.

O PFAS pode entrar no solo através da aplicação de biossólidos – isto é, lodo do tratamento de águas residuais – e pode ser lixiviado de aterros sanitários. Se os biossólidos contaminados forem aplicado aos campos agrícolas como fertilizante , PFAS pode entrar na água e em culturas e vegetais.

Por exemplo, o gado pode consumir PFAS através das colheitas que comem e da água que bebem. Houve casos relatados em Michigan , Maine, e Novo México de níveis elevados de PFAS em vacas de corte e leiteiras. Quão grande é o risco potencial para os seres humanos ainda é em grande parte desconhecido .

Cientistas do nosso grupo na Michigan State University estão trabalhando em materiais adicionados ao solo que podem impedir que as plantas absorvam PFAS, mas deixariam PFAS no solo.

O problema é que esses produtos químicos estão por toda parte, e há nenhum processo natural na água ou no solo que os decompõe. Muitos produtos de consumo são carregados com PFAS, incluindo maquiagem, fio dental, cordas de guitarra e cera de esqui.

Como os projetos de remediação estão removendo a contaminação por PFAS agora?

Existem métodos para filtrá-los da água. Os produtos químicos grudam no carvão ativado, por exemplo. Mas esses métodos são caros para projetos de grande escala e você ainda precisa se livrar dos produtos químicos.

Por exemplo, perto de uma antiga base militar perto de Sacramento, Califórnia, há um enorme tanque de carvão ativado que leva em cerca de 1.500 galões de água subterrânea contaminada por minuto, filtra e depois bombeia para o subsolo. Esse projeto de remediação custou mais de US$ 3 milhões , mas impede que o PFAS se desloque para a água potável que a comunidade usa.

A filtragem é apenas um passo. Depois que o PFAS é capturado, você precisa descartar os carvões ativados carregados com PFAS, e o PFAS ainda se move. Se você enterrar materiais contaminados em um aterro sanitário ou em outro lugar, o PFAS acabará sendo lixiviado. É por isso que encontrar maneiras de destruí-lo é essencial.

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Quais são os métodos mais promissores que os cientistas encontraram para quebrar o PFAS?

O método mais comum de destruir PFAS é a incineração, mas a maioria dos PFAS são notavelmente resistentes à queima. É por isso que eles estão em espumas de combate a incêndios.

PFAS tem vários átomos de flúor ligados a um átomo de carbono, e a ligação entre carbono e flúor é uma das mais fortes. Normalmente, para queimar algo, você precisa quebrar a ligação, mas o flúor resiste a se desprender do carbono. A maioria dos PFAS se decompõe completamente em temperaturas de incineração em torno de 1.500 graus Celsius (2.730 graus Fahrenheit), mas sua energia intensiva e incineradores adequados são escassos.

Existem várias outras técnicas experimentais que são promissoras, mas não foram ampliadas para tratar grandes quantidades dos produtos químicos.

Um grupo da Battelle desenvolveu oxidação supercrítica da água para destruir PFAS. Altas temperaturas e pressões alteram o estado da água, acelerando a química de uma forma que pode destruir substâncias perigosas. No entanto, a ampliação continua sendo um desafio.

Outros são trabalhando com reatores de plasma, que usam água, eletricidade e gás argônio para decompor o PFAS. Eles são rápidos, mas também não são fáceis de escalar.

O método descrito no novo papel , liderado por cientistas da Northwestern, é promissor pelo que eles aprenderam sobre como quebrar o PFAS. Ele não será dimensionado para tratamento industrial e usa dimetilsulfóxido , ou DMSO, mas essas descobertas guiarão futuras descobertas sobre o que pode funcionar.

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O que provavelmente veremos no futuro?

Muito dependerá do que aprendemos sobre de onde vem principalmente a exposição humana ao PFAS.

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Se a exposição for principalmente de água potável, existem mais métodos com potencial. É possível que ele possa ser destruído em nível doméstico com métodos eletroquímicos, mas também existem riscos potenciais que ainda precisam ser entendidos, incluindo a conversão de substâncias comuns, como o cloreto, em subprodutos mais tóxicos.

O grande desafio da remediação é garantir que não pioremos o problema liberando outros gases ou criando produtos químicos nocivos. Os humanos têm uma longa história de tentar resolver problemas e piorar as coisas. As geladeiras são um ótimo exemplo. Freon, um clorofluorcarbono, foi a solução para substituir a amônia tóxica e inflamável em refrigeradores, mas depois causou a destruição do ozônio estratosférico . Foi substituído por hidrofluorcarbonos, que agora contribuir para as mudanças climáticas .

Se há uma lição a ser aprendida, é que precisamos pensar em todo o ciclo de vida dos produtos. Quanto tempo realmente precisamos de produtos químicos para durar?


A. Daniel Jones é professor de bioquímica, Michigan State University. Hui Li é professor de química ambiental e do solo, Michigan State University.

Este artigo é republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .