Los productos químicos PFAS parecían una buena idea al principio. Como el teflón, hicieron que las ollas fueran más fáciles de limpiar a partir de la década de 1940. Hicieron chaquetas impermeables y alfombras resistentes a las manchas. Los envoltorios de alimentos, la espuma contra incendios, incluso el maquillaje parecían mejores con sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo.
Luego, las pruebas comenzaron a detectar PFAS en la sangre de las personas.
Hoy en día, las PFAS están omnipresentes en el suelo, el polvo y el agua potable en todo el mundo. Los estudios sugieren que están en el 98 por ciento de los cuerpos de los estadounidenses, donde se han asociado con problemas de salud que incluyen enfermedad de la tiroides, daño hepático y cáncer de riñón y testicular. Ahora hay más de 9,000 tipos de PFAS. A menudo se los conoce como «químicos para siempre» porque las mismas propiedades que los hacen tan útiles también aseguran que no se descompongan en la naturaleza.
Enfrentando demandas por contaminación con PFAS, el gigante industrial 3M, que ha fabricado PFAS para muchos usos durante décadas, anunció un acuerdo de $10.3 mil millones con proveedores públicos de agua el 22 de junio de 2023 para ayudar a pagar las pruebas y el tratamiento. La empresa no admite responsabilidad en el acuerdo, que requiere aprobación judicial. La limpieza podría costar muchas veces esa cantidad.
Pero, ¿cómo capturas y destruyes un químico para siempre?
El bioquímico A. Daniel Jones y el científico del suelo Hui Li trabajan en soluciones PFAS en la Universidad Estatal de Michigan y explicaron las técnicas prometedoras que se están probando hoy.
¿Cómo pasan los PFAS de los productos cotidianos al agua, al suelo y finalmente a los humanos?
Hay dos vías principales de exposición para que las PFAS lleguen a los humanos: el agua potable y el consumo de alimentos.
Los PFAS pueden ingresar al suelo a través de la aplicación de biosólidos, es decir, lodos del tratamiento de aguas residuales, y pueden filtrarse de los vertederos. Si se aplican biosólidos contaminados a los campos agrícolas como fertilizante, las PFAS pueden llegar al agua y a los cultivos y vegetales.
Por ejemplo, el ganado puede consumir PFAS a través de los cultivos que comen y el agua que beben. Se han informado casos en Michigan, Maine y Nuevo México de niveles elevados de PFAS en la carne de res y en las vacas lecheras. Todavía se desconoce en gran medida qué tan grande es el riesgo potencial para los humanos.
Los científicos de nuestro grupo de investigación en la Universidad Estatal de Michigan están trabajando en materiales agregados al suelo que podrían evitar que las plantas absorban PFAS, pero dejarían PFAS en el suelo.
El problema es que estos productos químicos están en todas partes y no existe ningún proceso natural en el agua o el suelo que sea eficaz para descomponerlos. Muchos productos de consumo están cargados de PFAS, incluidos el maquillaje, el hilo dental, las cuerdas de guitarra y la cera para esquís.
¿Cómo están eliminando los proyectos de remediación la contaminación por PFAS ahora?
Existen métodos para filtrarlos fuera del agua. Los productos químicos se pegarán al carbón activado, por ejemplo. Pero estos métodos son costosos para proyectos a gran escala, y aún debe deshacerse de los productos químicos.
Por ejemplo, cerca de una antigua base militar cerca de Sacramento, California, hay un enorme tanque de carbón activado que absorbe alrededor de 1500 galones de agua subterránea contaminada por minuto, la filtra y luego la bombea bajo tierra. Ese proyecto de remediación ha costado más de $3 millones, pero evita que PFAS se traslade al agua potable que usa la comunidad.
La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. ha propuesto establecer reglamentaciones legalmente exigibles para niveles máximos de seis sustancias químicas PFAS en los sistemas públicos de agua potable. Dos de estos productos químicos, PFOA y PFOS, se reconocerían como productos químicos peligrosos individuales, y se aplicarían medidas reglamentarias cuando los niveles superen las 4 partes por billón, lo que es sustancialmente más bajo que la orientación anterior.
Filtrar es solo un paso. Una vez que se captura el PFAS, debe desechar los carbones activados cargados con PFAS, y el PFAS aún se mueve. Si entierra materiales contaminados en un vertedero o en otro lugar, el PFAS eventualmente se filtrará. Es por eso que encontrar formas de destruirlo es esencial.
¿Cuáles son los métodos más prometedores que han encontrado los científicos para descomponer el PFAS?
El método más común para destruir las PFAS es la incineración, pero la mayoría de las PFAS son notablemente resistentes a la quema. Es por eso que están en espumas contra incendios.
Los PFAS tienen múltiples átomos de flúor unidos a un átomo de carbono, y el enlace entre el carbono y el flúor es uno de los más fuertes. Normalmente, para quemar algo, hay que romper el enlace, pero el flúor se resiste a desprenderse del carbono. La mayoría de los PFAS se descompondrán por completo a temperaturas de incineración de alrededor de 1500 grados Celsius (2730 grados Fahrenheit), pero consume mucha energía y los incineradores adecuados son escasos.
Hay varias otras técnicas experimentales que son prometedoras pero que no se han ampliado para tratar grandes cantidades de productos químicos.
Un grupo de Battelle ha desarrollado la oxidación con agua supercrítica para destruir el PFAS. Las altas temperaturas y presiones cambian el estado del agua, acelerando la química de una manera que puede destruir sustancias peligrosas. Sin embargo, la ampliación sigue siendo un desafío.
Otros están trabajando con reactores de plasma, que usan agua, electricidad y gas argón para descomponer PFAS. Son rápidos, pero tampoco fáciles de escalar.
¿Qué es probable que veamos en el futuro?
Mucho dependerá de lo que aprendamos sobre el origen principal de la exposición de los seres humanos a las PFAS.
Si la exposición proviene principalmente del agua potable, hay más métodos con potencial. Es posible que eventualmente se destruya a nivel doméstico con métodos electroquímicos, pero también existen riesgos potenciales que aún no se han entendido, como la conversión de sustancias comunes como el cloruro en subproductos más tóxicos.
El gran desafío de la remediación es asegurarse de no empeorar el problema liberando otros gases o creando químicos dañinos. Los seres humanos tienen una larga historia de tratar de resolver problemas y empeorar las cosas. Los frigoríficos son un gran ejemplo. El freón, un clorofluorocarbono, fue la solución para reemplazar el amoníaco tóxico e inflamable en los refrigeradores, pero luego provocó el agotamiento del ozono estratosférico. Fue reemplazado por hidrofluorocarbonos, que ahora contribuyen al cambio climático.
Si hay una lección que aprender, es que debemos pensar en el ciclo de vida completo de los productos. ¿Cuánto tiempo necesitamos realmente que duren los productos químicos?
A. Daniel Jones es profesor de Bioquímica, Universidad del estado de michigan y Hui Li es profesor de Química Ambiental y del Suelo, Universidad del estado de michigan
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.