Un vórtice de plasma frío podría eliminar las PFAS del agua potable

Conforme a los expertos de la Universidad de Drexel, existe un modo de eliminar los "químicos" tóxicos y persistentes del suministro de agua potable. Este reciente análisis es un destello de esperanza para millones de habitantes en los Estados Unidos. Hasta un 98 % de la población estadounidense cuenta con PFAS en su sistema circulatorio, posiblemente debido a una amalgama de contaminación del agua potable, exposición directa y bioacumulación.

Es imperativo controlar la contaminación por PFAS del agua potable

Los compuestos per y polifluoroalquilo, reconocidos como PFAS, han sido empleados durante seis décadas en enseres como utensilios de cocina antiadherentes, ropa impermeable y espumas antiincendios. Durante los últimos veinte años, han surgido inquietudes acerca de los riesgos para la salud relacionados con la exposición a PFAS, que abarcan desde padecimientos oncológicos hasta trastornos tiroideos, hipertensión y bajo peso al nacer. Esto ha desencadenado prohibiciones a nivel federal y numerosas directivas de supervisión. Pese a los considerables intentos de remediación, la eliminación de estos productos químicos del agua potable se ha revelado como casi inasequible pues estos compuestos fueron concebidos para resistir altas temperaturas. Los métodos de tratamiento estándar no han logrado desmembrar los componentes de PFAS debido a que contienen los sólidos enlaces químicos del fluoruro de carbono.

Plasma frío: un estallido de gas ionizado puede extinguir las PFAS del agua

Un grupo de expertos de la Facultad de Ingeniería de Drexel y el Instituto de Plasma C. & J. Nyheim han colaborado para indagar sobre la eficacia del plasma frío, un estallido de gas ionizado para erradicar el PFAS del agua. Los resultados de este análisis han sido recientemente difundidos en la revista Environmental Science: Water Research & Technology.

Actualmente, se emplean filtros de carbón activado para gestionar el agua contaminada con PFAS, no obstante, estos no desintegran el PFAS, únicamente logran recolectarlo. En contraposición, los filtros deben ser incinerados a temperaturas elevadas o los filtros usados se convertirán en una nueva fuente de PFAS que accede al entorno a través del arrastre desde vertederos. Para erradicar por completo el PFAS, es necesario separar el enlace de fluoruro de carbono en el compuesto. La meta principal del método de descontaminación propuesto es fraccionar la cadena de fluoruro de carbono en fragmentos menores para tornarla inerte, mientras que la meta secundaria consiste en desguarnecer por completo los átomos de fluoruro del compuesto, un procedimiento denominado desfluoración.

Someter el compuesto a 1000 grados centígrados podría fracturar el encadenamiento extremadamente estable del fluoruro de carbono, pero esta táctica no es factible para el tratamiento del agua debido al elevado consumo energético. Por tanto, los especialistas proponen emplear gas o plasma altamente incisivo para activar los átomos de PFAS.

¿Cómo opera el plasma frío?

En el plasma frío, se recurre a un campo electromagnético para estimular los electrones del gas sin elevar la temperatura global. Como fase inicial, se genera un campo electromagnético rotativo por medio de un aparato denominado plasmatrón de arco deslizante. Este campo electromagnético activa los electrones de las burbujas de gas presentes en el agua. Los electrones de elevada energía descomponen la sustancia química presente en el agua y empiezan a emitir radiación ultravioleta. Eventualmente, la espiral rotatoria de átomos, iones y radiación alcanza un alto nivel de desempeño que resulta lo suficientemente intenso para romper el enlace de fluoruro de carbono en el compuesto PFAS, sin elevar la temperatura del agua. Por lo tanto, según lo expuesto en el análisis publicado, el tratamiento con plasma de arco deslizante puede eliminar más del 90 % de las PFAS del agua y desflorizar al menos una cuarta parte de los compuestos en tan solo una hora.

El próximo trayecto es la aplicación del tratamiento de agua con plasma frío a gran escala

Dado que el PFAS se halla prácticamente en todas partes, no solo en el agua y el suelo cercano a los aeropuertos, sino también en productos de consumo como textiles repelentes a las manchas y envases alimentarios diseñados para repeler líquidos y grasas, es crítico disponer con premura de un eficaz método de tratamiento del agua. Dado que la indagación logró confirmar que el tratamiento de agua con plasma frío es una vía eficaz y energéticamente eficiente, se procederá a evaluar su potencial a mayor escala. Además, esta tecnología podría ser adaptada para sanear suelos contaminados y alcanzar una desfluorización completa de los compuestos PFAS.

Índice
  1. Es imperativo controlar la contaminación por PFAS del agua potable
  2. Plasma frío: un estallido de gas ionizado puede extinguir las PFAS del agua
  3. ¿Cómo opera el plasma frío?
  4. El próximo trayecto es la aplicación del tratamiento de agua con plasma frío a gran escala

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