Le sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche (PFAS), note come “sostanze chimiche eterne” per la loro persistenza nell’ambiente e la difficoltà di eliminazione, si sono diffuse quasi ovunque sulla Terra e sono sempre più spesso associate a problemi di salute.
La nuova soluzione descritta nello studio pubblicato sulla rivista Nature Water, potrebbe finalmente permettere di distruggere i PFAS in modo efficace, offrendo una strategia concreta per ridurre il loro impatto sull’ambiente e sulla salute umana.
Il team guidato da ricercatori della Rice University in Texas ha scoperto che temperature estreme, superiori a 3.000 °C, potrebbero scomporre rapidamente i PFAS. Inoltre, il metodo sperimentato dai ricercatori, produce grafene a partire dal carbone attivo granulare (GAC), un materiale utilizzato per catturare i PFAS da un campione. Le sostanze chimiche perenni vengono quindi trasformate in sali di fluoruro inorganico.
James Tour chimico della Rice University ha affermato:
«Il nostro metodo non si limita a distruggere queste sostanze chimiche pericolose, ma trasforma i rifiuti in qualcosa di valore. Riciclando il carbonio esausto in grafene, abbiamo creato un processo che non è solo vantaggioso per l’ambiente, ma anche economicamente sostenibile, contribuendo a compensare i costi di bonifica».
Il carbone attivo granulare (GAC), è stato precedentemente utilizzato per rimuovere i PFAS dall’acqua, ma poi diventa esso stesso un materiale pericoloso. Utilizzando questo processo di riscaldamento rapido e brusco, noto come riscaldamento a effetto flash joule (FJH), il materiale viene effettivamente riciclato, non solo è più rispettoso dell’ambiente, ma recupera anche parte dei costi di bonifica.
Il team di ricercatori ha dimostrato che il loro metodo ha rimosso dal carbone attivo granulare (GAC) il 99,98 percento dell’acido perfluorottanoico, uno dei PFAS più comuni. Grazie a simulazioni al computer e a esperimenti di laboratorio, è riuscito a scoprire che il calore estremo contribuisce a rompere i legami all’interno delle molecole di PFAS, con i sali di sodio e di calcio che agiscono come agenti mineralizzanti.
Phelecia Scotland scienziata dei materiali alla Rice University ha affermato:
«Il nostro metodo a duplice scopo è una svolta, trasforma i rifiuti in una risorsa, offrendo, allo stesso tempo, una soluzione economica e scalabile a un urgente problema ambientale».
I metodi descritti sono rapidi ed economici e richiedono una quantità di energia relativamente bassa, rispetto ad altri processi di rimozione dei PFAS. I ricercatori sono fiduciosi che possano essere utilizzati su larga scala, e con altre sostanze chimiche a lunga durata.
È stato evidenziato che uno dei motivi per cui queste sostanze chimiche sono diventate così onnipresenti è la loro grande utilità e la loro importanza in numerosi prodotti moderni: vengono utilizzate in ambito manifatturiero per rendere i materiali resistenti al calore, all’acqua e all’olio.
Attualmente, esistono migliaia di tipi di PFAS, trovare il modo di rimuoverli dall’ambiente, in modo rapido e sicuro, potrebbe essere un metodo più pratico rispetto a interromperne del tutto l’uso, soprattutto ora che gli scienziati stanno scoprendo, sempre di più, quanto possano essere potenzialmente tossici per gli esseri umani, la fauna selvatica e gli ecosistemi.
Phelecia Scotland, in conclusione, ha affermato:
«Mentre le preoccupazioni sulla contaminazione da PFAS continuano a crescere, questa scoperta offre speranza per salvaguardare la qualità dell’acqua e proteggere la salute pubblica in tutto il mondo».
