Investigadores de Texas A&M AgriLife han desarrollado una nueva tecnología de biorremediación para limpiar sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo, o PFAS, contaminantes químicos que amenazan la salud humana y la sostenibilidad del ecosistema. El material tiene potencial de aplicación comercial para la eliminación de PFAS, también conocido como «químicos para siempre».
Publicado el 28 de julio en Comunicaciones de la naturalezala investigación fue una colaboración de Susie Dai, Ph.D., profesora asociada en el Departamento de Microbiología y Patología Vegetal de Texas A&M, y Joshua Yuan, Ph.D., presidente y profesor en la Universidad de Washington en el Departamento de Energía de St. Louis. , Ingeniería Ambiental y Química, anteriormente con el Departamento de Microbiología y Patología de Plantas de Texas A&M.
Una subvención del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental y el apoyo de Texas A&M AgriLife financiaron el trabajo.
Eliminar la contaminación por PFAS es un desafío
Los PFAS se utilizan en muchas aplicaciones, como envoltorios y embalajes de alimentos, hilo dental, espuma contra incendios, utensilios de cocina antiadherentes, textiles y productos electrónicos. En estos días, las PFAS se distribuyen ampliamente en el medio ambiente a partir de la fabricación o de productos que contienen químicos, dijo Dai.
Pero, según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., EPA, los estudios científicos muestran que, en ciertos niveles, algunos de estos químicos pueden ser dañinos para los humanos y la vida silvestre. Los efectos sobre la salud pueden incluir:
- Efectos reproductivos como disminución de la fertilidad o aumento de la presión arterial alta en mujeres embarazadas.
- Efectos o retrasos en el desarrollo de los niños, incluidos bajo peso al nacer, pubertad acelerada, variaciones óseas o cambios de comportamiento.
- Mayor riesgo de algunos tipos de cáncer, incluidos los cánceres de próstata, riñón y testículo.
- Capacidad reducida del sistema inmunitario del cuerpo para combatir infecciones, incluida una respuesta reducida a la vacuna.
- Interferencia con las hormonas naturales del cuerpo.
- Aumento de los niveles de colesterol y/o riesgo de obesidad.
«Los PFAS no se degradan fácilmente en el medio ambiente y son tóxicos incluso en concentraciones mínimas», dijo Dai. «Deben ser removidos y destruidos para evitar la exposición humana y los impactos negativos en el ecosistema.
«Los PFAS son tan estables porque están compuestos por una cadena de átomos de carbono y flúor unidos entre sí, y el enlace carbono-flúor es uno de los enlaces químicos más fuertes. Pueden ocurrir en el agua en una concentración muy baja y hay que concentrarlos y luego destrúyelos».
La forma actual de destruirlos es quemarlos, un costoso proceso de varios pasos. Los productos comerciales, como el carbón activo, se utilizan como material de limpieza para adsorber los compuestos de PFAS. Luego, el material se envía para ser incinerado.
Alternativa sostenible y de bajo coste
Dai y Yuan desarrollaron una técnica para usar un material derivado de plantas para adsorber los PFAS y eliminarlos con hongos microbianos que literalmente se comen los «químicos para siempre».
«Producimos un material vegetal sostenible que podría usarse para concentrar los productos químicos PFAS», dijo Dai.
«El material de la pared celular de la planta sirve como marco para adsorber el PFAS», dijo. «Entonces este material y el químico adsorbido sirven como alimento para un hongo microbiano. El hongo se lo come, desaparece y no tienes el problema de desecharlo. Básicamente, el hongo está realizando el proceso de desintoxicación».
Este es un sistema de tratamiento sostenible con un gran potencial para eliminar productos químicos nocivos para proteger la salud humana y el ecosistema de una manera no tóxica y más rentable, dijo Dai.
Aplicaciones comerciales potenciales
La EPA ha establecido un programa nacional para monitorear la frecuencia y los niveles de PFAS en los sistemas públicos de agua y está considerando agregar niveles de umbral de PFAS a los estándares del agua potable.
«Si los niveles de umbral se convierten en parte de los estándares de agua potable, las plantas de tratamiento de agua municipales deben cumplir con las regulaciones de la EPA. Los fabricantes deberán monitorear estos químicos y eliminarlos cuando sea necesario», dijo Dai.
La innovadora remediación de biomasa que han desarrollado Dai y Yuan podría ayudar a implementar estos cambios de manera más rentable. El interés por esta tecnología va más allá de los estándares de agua potable.
«Vivimos en un planeta donde todos los componentes interactúan», dijo Dai. «La gente está preocupada no solo por el agua, sino también por los cultivos locales producidos al utilizar esa agua para alimentar a los animales que forman parte del suministro de alimentos».
