Il problema della pulizia dell'inquinamento da sostanze alchiliche polifluorurate tossiche (PFAS), comunemente utilizzate nei rivestimenti antiaderenti e protettivi, lubrificanti e schiume antincendio per l'aviazione, è stato risolto grazie alla scoperta di un nuovo metodo sicuro ed ecologico che rimuove i PFAS dall'acqua.

Negli Stati Uniti, la contaminazione da PFAS e altre cosiddette "sostanze chimiche per sempre" è stata rilevata negli alimenti, tra cui carni e frutti di mare dei negozi di alimentari dai test della FDA, sollecitando l'applicazione di regolamenti ai composti artificiali. Sono state segnalate associazioni coerenti tra livelli molto elevati di composti industriali nel sangue delle persone e rischi per la salute, ma sono state presentate prove insufficienti per dimostrare che i composti ne sono la causa.

In Australia, L'inquinamento da PFAS, che non si decompone facilmente nell'ambiente, è stato una notizia scottante a causa dell'ampio uso storico di schiume antincendio contenenti PFAS negli aeroporti e nei siti di difesa, con conseguente segnalazione di acque sotterranee e di superficie contaminate in queste aree.

In occasione della Giornata mondiale dell'ambiente, i ricercatori del Flinders University Institute for NanoScale Science and Technology hanno rivelato un nuovo tipo di polimero assorbente, a base di olio da cucina esausto e zolfo combinati con carbone attivo in polvere (PAC).

Sebbene ci siano state poche soluzioni economiche per rimuovere i PFAS dall'acqua contaminata, il nuovo polimero aderisce al carbonio in modo da evitare l'agglomerazione durante la filtrazione dell'acqua. Funziona più velocemente nell'assorbimento dei PFAS rispetto al metodo a carbone attivo granulare comunemente usato e più costoso, e riduce drasticamente la quantità di polvere generata durante la manipolazione del PAC che riduce i rischi respiratori affrontati dagli addetti alle pulizie.

"Abbiamo bisogno di sicurezza, metodi economici e versatili per rimuovere i PFAS dall'acqua, e la nostra miscela polimero-carbonio è un passo promettente in questa direzione, ", afferma il dottor Justin Chalker della Flinders University, co-direttore dello studio. "Il prossimo passo per noi è testare questo assorbente su scala commerciale e dimostrare la sua capacità di purificare migliaia di litri di acqua. Stiamo anche studiando metodi per riciclare il sorbente e distruggere il PFAS".

Durante la fase di test, il team di ricerca è stato in grado di osservare direttamente l'autoassemblaggio delle emi-micelle di PFOA sulla superficie del polimero. "Questa è un'importante scoperta fondamentale su come il PFOA interagisce con le superfici, " spiega il dottor Chalker.

Il team ha dimostrato l'efficacia della miscela polimero-carbonio purificando un campione di acqua superficiale ottenuto vicino a una base aerea RAAF. Il nuovo materiale filtrante ha ridotto il contenuto di PFAS di quest'acqua da 150 parti per trilione (ppt) a meno di 23 parti per trilione (ppt), che è ben al di sotto dei valori guida di 70 ppt per i limiti PFAS nelle questioni relative all'acqua potabile da parte del Dipartimento della salute del governo australiano.

La tecnologia di base di questo assorbente PFAS è protetta da un brevetto provvisorio.

"Il nostro polisolfuro di olio di colza si è rivelato altamente efficace come materiale di supporto per carbone attivo in polvere, migliorandone l'efficienza e le prospettive di attuazione, "dice Nicholas Lundquist, dottorato di ricerca candidato alla Flinders University e primo autore dello studio innovativo.

Il documento di ricerca, "Carbonio supportato da polimeri per una bonifica sicura ed efficace dell'acqua contaminata da PFOA e PFOS", di Nicholas Lundquist, Martin Sweetman, Kymberley Scroggie, Max Worthington, Luisa Esdaile, Salah Alboaiji, Peluche Sally, John Hayball e Justin Chalker, è stato pubblicato nel pubblicato in Chimica e ingegneria sostenibili ACS .

Questo progetto è stato una collaborazione finanziata dalla South Australian Defense Innovation Partnership, con ulteriore supporto dai partner industriali Puratap e dal Consiglio di Salisbury. I co-direttori dello studio erano l'A/Prof Sally Plush e il Prof John Hayball dell'UniSA e il Dr. Justin Chalker della Flinders University. Ph.D. Flinders lo studente Nicholas Lundquist è stato l'autore principale dello studio in collaborazione con il ricercatore Dr. Martin Sweetman di UniSA.

"Questo progetto di successo ha posto le basi per importanti progetti in corso, ricerca collaborativa tra Flinders e UniSA, "dice il dottor Sweetman, "così come con i nostri due partner industriali Membrane Systems Australia e Puratap."