La contaminació de l'aigua subterrània, superficial i potable per substàncies perfluoroalquílicas i polifluoroalquílicas (PFAS), coneguts com a «químics eterns», afecta a milions de persones a tot el món. Les molècules de PFAS procedents de la fabricació industrial, les espumes contra incendis i els productes de consum, que arriben a l'aigua dolça i al medi marí, estan generant una creixent preocupació pels riscos per a la salut de les persones i els animals.

Ara, un nou i prometedor mètode desenrotllat per científics de la Universitat de Flinders (Austràlia) aplana el camí per a ajudar a eliminar de l'aigua les variants més difícils de capturar d'estos contaminants persistents.

L'equip d'investigació, dirigit pel Dr. Witold Bloc, ha descobert adsorbents que capturen eficaçment les PFAS, incloses les de cadena curta, que són especialment difícils d'eliminar amb les tecnologies existents.

L'estudi, publicat en la prestigiosa revista Angewandte Chemie International Edition, mostra l'ús d'una gàbia molecular de grandària nanomètrica que actua com un «parany de PFAS» altament selectiva.

«Encara que alguns PFAS de cadena llarga poden eliminar-se parcialment amb les tecnologies de tractament d'aigua existents, la captura dels PFAS de cadena curta, que són més mòbils en l'aigua, continua sent un gran repte sense resoldre», afirma el Dr. Witold Bloch, director del projecte, de la Facultat de Ciències i Enginyeria de la Universitat de Flinders.

«Descobrim que una gàbia de grandària nanomètrica captura els PFAS de cadena curta en obligar-los a agrupar-se favorablement dins de la seua cavitat. Este mecanisme d'unió inusualment fort és diferent del dels materials adsorbents tradicionals», explica Bloch.

L'equip va incrustar estes gàbies moleculars en sílice mesoporosa, un adsorbent que normalment no mostra propietats d'unió als PFAS.

Un sistema reutilitzable

La primera autora, Caroline Andersson, doctoranda en Química per la Universitat de Flinders, afirma que la presència de la gàbia nanomètrica incrustada permet eliminar de l'aigua una àmplia gamma de PFAS, incloses les variants de cadena curta, que són molt difícils d'aïllar.

«L'aspecte més emocionant d'este projecte va ser que primer realitzem estudis en profunditat sobre com s'unixen els PFAS dins de la gàbia a nivell molecular», explica Andersson. «Això ens va permetre comprendre el comportament precís de la unió i després utilitzar eixe coneixement per a dissenyar un adsorbent eficaç per a l'eliminació de PFAS».

Les proves de laboratori van demostrar que el material adsorbent pot eliminar fins al 98% dels PFAS en concentracions rellevants per al medi ambient en aigua de l'aixeta model.

«L'adsorbent també va demostrar la seua reutilització, ja que va continuar sent molt eficaç després d'almenys cinc cicles de reutilització. Estos resultats posen en relleu el seu potencial per a integrar-se en els sistemes de filtració d'aigua per a depurar l'aigua potable en l'etapa final del tractament», afig Bloch.

«Esta investigació representa un pas important cap al desenrotllament de materials avançats capaços de fer front a un dels contaminants ambientals més persistents del món», conclou.