El avance finalmente podría destruir los “químicos dañinos para siempre” en nuestras aguas.

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  El avance finalmente podría destruir los “químicos dañinos para siempre” en nuestras aguas.



FAS, un grupo de productos químicos fabricados de uso común desde la década de 1940, se denominan “productos químicos para siempre” por una razón. Las bacterias no pueden comerlos; el fuego no puede incinerarlos; y el agua no puede diluirlos. Y, si estos químicos tóxicos están enterrados, se filtran en el suelo circundante.



Ahora, los químicos de la Universidad Northwestern han hecho lo que parecía imposible. Usando bajas temperaturas y sustancias comunes económicas, el equipo de investigación desarrolló un proceso que descompone dos clases principales de compuestos PFAS, dejando solo productos finales benignos.



La técnica simple podría ser una solución poderosa para la eliminación permanente de estos químicos dañinos, que están relacionados con efectos peligrosos para la salud y podrían ser comunes en su suministro de agua.



“PFAS se ha convertido en un problema importante para la sociedad”, dijo William Dichtel de Northwestern, quien dirigió el estudio. “Queríamos usar la química para abordar este problema y crear una solución que el mundo pudiera usar. Es emocionante lo simple, pero no reconocida, que es nuestra solución”.



Las PFAS (sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo) se han utilizado durante 70 años como agentes antiadherentes e impermeabilizantes. Se encuentran comúnmente 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.



Sin embargo, a lo largo de los años, las PFAS se han filtrado en los suministros de agua potable. Aunque los efectos sobre la salud aún no se comprenden por completo, la exposición a PFAS está asociada con muchos efectos adversos para la salud, y la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. recientemente declaró que varios PFAS no son seguros, incluso en niveles mínimos.



Enlaces indisolubles



Aunque los esfuerzos de la comunidad para filtrar las PFAS del agua han tenido éxito, existen pocas soluciones sobre cómo desechar las PFAS una vez eliminadas. Las pocas opciones que surgieron involucraron generalmente su destrucción a altas temperaturas y presiones u otros métodos que requieren grandes aportes de energía.



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El secreto de la indestructibilidad de PFAS radica en sus enlaces químicos. PFAS contiene muchos enlaces carbono-flúor, que son los enlaces más fuertes en química orgánica. Como el elemento más electronegativo de la tabla periódica, el flúor necesita electrones, y mucho. El carbono, por otro lado, está más dispuesto a ceder sus electrones.



Identificación del talón de Aquiles



Pero, mientras estudiaba los compuestos, el equipo de Dichtel encontró una debilidad. PFAS contiene una cola larga de enlaces carbono-flúor inflexibles. Pero en un extremo de la molécula hay un grupo cargado que a menudo contiene átomos de oxígeno cargados, según Brittany Trang, quien trabajó en el laboratorio de Dichtel al frente del proyecto de su tesis doctoral y está el co-primer autor del periódico. Miradors de Xàbia. 11 - Cap de la Nau.



Se dirigieron a este grupo calentando PFAS en dimetilsulfóxido e hidróxido de sodio, un químico doméstico común que se usa para fabricar productos como jabones o analgésicos.



El ensayo decapitó al grupo líder, rompiendo el vínculo y dejando atrás al resto, lo que demuestra que los investigadores efectivamente habían encontrado un “talón de Aquiles”.



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En intentos anteriores de destruir PFAS, otros investigadores han utilizado altas temperaturas, hasta 400 grados centígrados. Dichtel está encantada de que la nueva técnica se base en condiciones más suaves y en un ingrediente simple y económico, lo que hace que la solución sea potencialmente más práctica para un uso generalizado.



Después de descubrir las condiciones de degradación de PFAS, Dichtel y Trang también descubrieron que los contaminantes fluorados se desmoronan en un proceso más complejo de lo que generalmente se piensa: no un carbono a la vez, sino dos o tres átomos de carbono a la vez. Al comprender estas vías, los investigadores pueden confirmar que solo quedan productos benignos.



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“Esto resultó ser un conjunto de cálculos muy complejo que desafió los métodos más modernos de la mecánica cuántica y las computadoras más rápidas a nuestra disposición”, dijo el colaborador Ken Houk, profesor de investigación en química orgánica en la UCLA.



Estados Unidos ha identificado más de 12 000 compuestos PFAS diferentes. Si bien esto puede parecer desalentador, Dichtel se mantiene confiado (y su equipo cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias).



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



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