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Los «químicos eternos» son uno de los peores contaminantes industriales. Ya sabemos cómo destruirlos: haces de electrones

Los llamamos “químicos eternos” porque se trata de moléculas casi indestructibles. Ahora contamos con una herramienta que podrá ayudarnos a luchar contra ellos: un acelerador de partículas.

A2D2. Un equipo de investigadores del Fermilab ha comprobado que es posible destruir estos contaminantes a través de haces de electrones, utilizando para ello un acelerador de partículas: el A2D2 (Accelerator Application Development and Demonstration).

Lograron demostrar así que era posible desmontar dos de estos “químicos eternos”, los PFOA y los PFOS. Estos son dos de las moléculas de este tipo halladas con mayor frecuencia en el agua.

“El haz de electrones es una tecnología prometedora para romper las PFAS en grandes volúmenes de agua que contengan grandes concentraciones [de estos contaminentes],” explicaba en una nota de prensa Charlie Cooper, investigador del Fermilab.

Las moléculas (casi) indestructibles. ¿Qué es lo que hace a estas moléculas tan resistentes? “Químicos eternos” es el sobrenombre por el que se conoce a dos tipos de sustancias, las perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, comúnmente abreviadas como PFAS. Este grupo abarca más de 4.700 agentes químicos sintéticos, según explica la Agencia Europea del Medioambiente.

Lo que convierte a estas moléculas en ultrarresistentes es el enlace entre los átomos de flúor y los de carbono, una unión molecular muy poco reactiva, y por tanto estable, que en la práctica no se rompe por procesos naturales. Esta falta de reactividad es la que ha hecho estos compuestos muy apreciados cuando se busca crear objetos antiadherentes, desde sartenes hasta envoltorios para hamburguesas, pasando por ordenadores y baterías.

Haces de electrones. Ahora, el equipo ha logrado desarrollar una forma de romper estos sólidos enlaces. El acelerador que emplearon, el A2D2, es un acelerador lineal de electrones capaz de generar una potencia de 1,2 kW en los haces que genera y una energía cinética de 9MeV. Esto es, como comprobaron los investigadores, suficiente para romper las moléculas repartidas en el agua tratada con esta herramienta.

En en trabajo cooperaron investigadores del Fermilab, centro especializado en aceleradores de partículas situado en Estados Unidos, y la empresa del sector químico 3M. “El hecho de que estuviéramos trabajando con 3M, un experto mundial en PFAS, [resultó en] la primera vez que podías encontrar expertos en radiación ionizante, aceleradores de haces de electrones y PFAS trabajando en el mismo proyecto,” añadía Cooper.

¿Matar moscas a cañonazos? Implementar este mecanismo podría ser más fácil de lo que parece. Esta herramienta puede ser utilizada complementando a métodos tradicionales de tratamiento de aguas. Un ejemplo es la ósmosis inversa, un sistema de filtrado de aguas empleado en las plantas de desalinización, capaz de filtrar pero no destruir estas PFAS.

Los haces de neutrones podrían servir como herramienta de tratar la salmuera en estas plantas, efectivamente captando agua marina antes de tratarla y devolver los residuos al mar.

Los responsables advierten, eso sí que será necesario investigar más: aún no se ha comprobado la eficacia de esta herramienta con el conjunto de 4.700 agentes químicos distintos que se engloban en este conjunto de los “químicos eternos”.

Una amenaza invisible. Más de medio siglo de manufactura de estos objetos y su durabilidad han hecho que la concentración de estas moléculas haya crecido notoriamente en las últimas décadas. Hasta convertirse en un problema, especialmente para la salud.

Igual que en el medioambiente, las PFAS pueden acumularse en nuestro cuerpo. Tal y como explica la Agencia de Protección Ambiental estadounidense, existe evidencia de que la exposición a estos agentes puede causar problemas de diversa consideración.

Los PFOA y PFOS se han vinculado con efectos adversos en los sistemas reproductivos e inmunitarios, bajo peso al nacer, problemas tiroidales en el caso de las PFOS, e incluso cáncer en el caso de las PFOA.

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Imágenes | Slavica Grdanovska, investigadora miembro del equipo responsable del estudio. Ryan Postel, Fermilab / Ilustración del haz de electrones rompiendo moléculas en el agua. Samantha Koch, Fermilab