Astratto grafico. Credito:Scienze e tecnologie ambientali (2022). DOI:10.1021/acs.est.1c07608
Una volta soprannominate "sostanze chimiche per sempre", le sostanze per-e polifluoroalchiliche, o PFAS, potrebbero essere sul mercato per un nuovo soprannome.
Questo perché l'aggiunta di ioduro a un reattore di trattamento dell'acqua che utilizza la luce ultravioletta (UV) e il solfito distrugge fino al 90% degli atomi di carbonio-fluoro nei prodotti chimici PFAS in poche ore, riporta un nuovo studio condotto da ricercatori di ingegneria ambientale presso l'UC Riverside . L'aggiunta di ioduro accelera la velocità di reazione fino a quattro volte, risparmiando energia e sostanze chimiche.
"Ioduro sta davvero facendo un lavoro sostanziale", ha detto l'autore corrispondente Jinyong Liu, un assistente professore di ingegneria chimica e ambientale. "Non solo accelera la reazione, ma consente anche il trattamento di concentrazioni dieci volte superiori di PFAS, anche alcune strutture molto recalcitranti".
Il laboratorio di Liu ha lavorato su come distruggere i PFAS attraverso reazioni fotochimiche dal 2017. Il nuovo metodo ha già attirato l'interesse dell'industria e il gruppo di Liu sta collaborando con le aziende per condurre test pilota.
Le sostanze chimiche sintetiche note come PFAS contengono più legami carbonio-fluoro molto forti. L'uso diffuso di questi composti non biodegradabili in innumerevoli prodotti dagli anni '40 ha contaminato le riserve idriche in tutta l'America, con vari effetti negativi sulla salute dell'uomo e degli animali. Poiché il legame carbonio-fluoro è molto difficile da rompere, i PFAS passano inalterati attraverso la maggior parte dei sistemi di trattamento dell'acqua.
Degradazione fotochimica da luce UV e solfito (SO3 2− ) è, ad oggi, uno dei modi più efficaci per scomporre i PFAS. Il processo originale utilizzava molta elettricità perché le reazioni chimiche avvenivano lentamente. Ha anche lasciato più legami carbonio-fluoro rimanenti nei prodotti di degradazione, con effetti sulla salute sconosciuti.
L'anno scorso, i ricercatori hanno riferito che i trattamenti di ossidazione prima e dopo il trattamento UV/solfito possono ottenere la distruzione di quasi il 100% dei legami carbonio-fluoro in vari importanti inquinanti PFAS.
Nel nuovo lavoro, i ricercatori hanno aggiunto ioduro al sistema UV/solfito per trattare una molecola PFAS a quattro atomi di carbonio particolarmente ostinata chiamata perfluorobutano sulfonato (PFBS), che si degrada poco nell'impostazione originale UV/solfito. Lo ioduro ha accelerato la reazione e ha rimosso completamente il PFBS entro 24 ore.
Come previsto, il sistema UV/solfito+ioduro ha degradato facilmente anche altri PFAS, come il PFOA e PFOS a otto atomi di carbonio frequentemente riportati. L'aggiunta di ioduro ha anche consentito al sistema di distruggere i PFAS concentrati in soluzione salata, che è una sfida pratica per il risanamento delle acque sotterranee. I sistemi di scambio ionico vengono utilizzati per pulire le acque sotterranee, ma le sostanze chimiche PFAS catturate nella resina devono essere lavate via e distrutte in modo conveniente.
Il documento, "Degradazione accelerata di perfluorosolfonati e perfluorocarbossilati da UV/solfito + ioduro:meccanismi di reazione ed efficienze del sistema", è pubblicato in Environmental Science &Technology . + Esplora ulteriormente
