Un nuevo método logra destruir los PFAS o 'químicos para siempre’ que están por todas partes

Los PFAS son un grupo de sustancias químicas producidas por el ser humano desde la década de 1940, presentes en textiles, productos domésticos, coches, construcción, electrónica e incluso en la comida. Los llaman ‘químicos para siempre’, pero eso era hasta ahora: científicos han logrado destruirlos por primera vez, algo que parecía imposible.

Los ‘químicos para siempre’ son conocidos así por una razón. Las bacterias no pueden comerlos; el fuego no puede incinerarlos; y el agua no puede diluirlos. Y, si estos químicos tóxicos se entierran, se filtran al suelo circundante, convirtiéndose en un problema para las futuras generaciones.

Un equipo de químicos de la Universidad Northwestern (en Illinois, EEUU) ha descubierto el talón de Aquiles de los PFAS. Usando bajas temperaturas y reactivos comunes y económicos, los investigadores han logrado crear un proceso que hace que dos clases principales de compuestos PFAS se desmoronen, dejando solo productos finales benignos.

La sencilla técnica podría ser la solución que andábamos buscando para deshacernos finalmente de estos químicos, que están relacionados con muchos efectos peligrosos para la salud de los humanos, los animales y el medio ambiente. Los resultados del estudio se publican en la revista Science.

“Los PFAS se ha convertido en un problema social importante”, dice en un comunicado William Dichtel de Northwestern , quien dirigió el estudio. “Incluso una pequeña cantidad de PFAS causa efectos negativos para la salud. No podemos simplemente esperar a que se solucione este problema. Queríamos usar la química para abordar este problema y crear una solución que el mundo pueda usar. Es emocionante por lo simple que es”.

Los PFAS han estado en uso durante 70 años como agentes antiadherentes e impermeabilizantes. Se encuentran en utensilios de cocina antiadherentes, cosméticos a prueba de agua, espumas contra incendios, telas repelentes al agua y productos que resisten la grasa y el aceite.

Pero la cosa no queda ahí. Con el tiempo, estos químicos han ingresado en bienes de consumo, en el agua potable e incluso han sido detectados en la sangre del 97 % de la población de los Estados Unidos.

Sus efectos sobre la salud aún no se comprenden por completo, pero la exposición a PFAS está fuertemente asociada con la disminución de la fertilidad, los efectos en el desarrollo de los niños, el aumento de los riesgos de varios tipos de cáncer, la reducción de la inmunidad para combatir las infecciones y el aumento de los niveles de colesterol.

“Recientemente, la EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos) revisó sus recomendaciones, y colocó a varios PFAS en la misma categoría que el plomo”, apunta Dichtel.

El equipo de Dichtel encontró una debilidad en los PFAS nunca antes detectada que nos ayudará abordar el problema, tras años de intentos fallidos por deshacernos de estos químicos.  

Los PFAS contienen una cola larga de enlaces de carbono-flúor inflexibles. Pero en un extremo de la molécula hay un grupo cargado que a menudo contiene átomos de oxígeno cargados. El equipo de Dichtel se centró en este grupo de cabeza calentando el PFAS en sulfóxido de dimetilo, un solvente inusual para la destrucción de PFAS, con hidróxido de sodio, un reactivo común. El proceso “decapitó” al grupo de cabeza, dejando atrás una cola reactiva.

“Eso desencadenó todas estas reacciones y comenzó a expulsar átomos de flúor de estos compuestos para formar fluoruro, que es la forma más segura de flúor”, explica Dichtel. “Aunque los enlaces carbono-flúor son súper fuertes, ese grupo de cabeza cargado es el talón de Aquiles” que andaban buscando, asegura.

La nueva técnica se basa en un reactivo simple y económico, lo que hace que la solución sea práctica para un uso generalizado.

Después de descubrir las condiciones de degradación de PFAS, los científicos también descubrieron que los contaminantes fluorados se desmoronan por procesos diferentes a los que generalmente se suponen. Usando poderosos métodos computacionales, simularon la degradación de PFAS. Sus cálculos sugieren que PFAS se desmorona por procesos más complejos de lo esperado.

Aunque anteriormente se suponía que el PFAS debería desmoronarse un carbono a la vez, la simulación mostró que el PFAS en realidad se deshace de dos o tres carbonos a la vez. Al comprender estas vías, los investigadores pueden confirmar que solo quedan productos benignos.

“Nuestro trabajo abordó una de las clases más grandes de PFAS, incluidas muchas que nos preocupan”, dice el autor. “Hay otras clases que no tienen el mismo talón de Aquiles, pero cada una tendrá su propia debilidad. Si podemos identificarlo, entonces sabremos cómo activarlo para destruirlo”.