¿Podría la luz acabar con los "contaminantes eternos"? Un equipo de investigadores propone un método innovador para descomponer los PFAS, estas sustancias químicas persistentes que contaminan nuestro medio ambiente.
Los PFAS, utilizados en numerosos productos por sus propiedades antiadherentes e impermeables, son conocidos por su extrema resistencia. Su estructura química, basada en enlaces carbono-flúor, los hace casi indestructibles mediante métodos tradicionales. Estos compuestos se acumulan en el agua, los suelos y los organismos vivos, representando un serio riesgo para la salud y el medio ambiente.
Un equipo de la Universidad Estatal de Colorado ha desarrollado una técnica fotocatalítica que utiliza la luz para romper estos enlaces resistentes. Su sistema se basa en un fotocatalizador orgánico activado por LEDs, que transfiere electrones a las moléculas de PFAS, provocando su degradación. Este enfoque funciona a baja temperatura y sin metales, lo que lo hace más seguro y potencialmente más económico.
Los PFAS, presentes en utensilios de cocina, textiles y espumas antiincendios, son apodados "contaminantes eternos" debido a su persistencia en el medio ambiente. Su degradación natural puede tardar hasta 1.000 años, y los métodos actuales de tratamiento solo los concentran, sin eliminarlos completamente.
Una nueva técnica fotocatalítica busca transformar los PFAS en productos no tóxicos, como hidrocarburos e iones fluoruro, que luego pueden descomponerse naturalmente. Este proceso, descrito en la revista
Nature, representa un avance prometedor para la descontaminación de aguas y suelos.
Sin embargo, no todo es perfecto todavía. El sistema actual solo funciona a pequeña escala y no puede degradar las moléculas de PFAS más complejas, como el teflón. Además, los fotocatalizadores utilizados se degradan con el tiempo, requiriendo mejoras para un uso a largo plazo.
Los investigadores planean adaptar esta tecnología para tratar aguas contaminadas en plantas de tratamiento. También esperan utilizarla para sanear suelos contaminados, haciéndolos nuevamente aptos para la agricultura y la preservación de ecosistemas.
Este método se suma a otros enfoques en desarrollo, como la oxidación electroquímica y la destrucción por plasma. Combinadas, estas tecnologías podrían ofrecer una solución completa para eliminar los PFAS de manera efectiva y sostenible.
¿Qué es la fotocatálisis?
La fotocatálisis es un proceso químico que utiliza la luz para activar una reacción. Se basa en un catalizador, a menudo un material semiconductor, que absorbe la energía lumínica y transfiere electrones. Estos electrones inician luego reacciones químicas, como la degradación de contaminantes o la producción de moléculas útiles.
A diferencia de los métodos tradicionales, la fotocatálisis funciona a baja temperatura y sin productos químicos agresivos. Por lo tanto, se considera una tecnología limpia y sostenible. Su aplicación más conocida es la descomposición de sustancias tóxicas en el agua o el aire, como los PFAS o los compuestos orgánicos volátiles.
Los fotocatalizadores más comúnmente utilizados son el dióxido de titanio (TiO₂) y algunos compuestos orgánicos. Estos materiales son elegidos por su capacidad para absorber la luz y mantener su eficacia durante largos períodos. Sin embargo, su rendimiento depende de la longitud de onda de la luz utilizada, a menudo en el espectro ultravioleta o visible.
Las ventajas de la fotocatálisis incluyen su bajo costo energético y su respeto al medio ambiente. Ya se emplea en aplicaciones como el autolimpieza de superficies, la purificación del aire y el tratamiento de aguas residuales. Con investigaciones continuas, podría desempeñar un papel clave en la lucha contra la contaminación y la transición hacia tecnologías más verdes.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature