“Químico fabricado por el hombre” suena peligroso si lo imaginamos en relación con lo que comemos, nos ponemos como ropa o usamos con las manos. No debemos obsesionarnos con ello, pero es importante ser conscientes de que hay muchas cosas a nuestro alrededor que pueden estar contaminadas con lo que se llama “productos químicos permanentes”.
Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés)
son sustancias químicas artificiales muy peligrosas que se utilizan desde la década de 1940. Algunos ejemplos conocidos de PFAS son el ácido perfluorooctanoico (PFOA, C8HF15O2), la sal de potasio del ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS-K), CF3(CF2)7SO3K) y el GenX (HFPO-DA, C6H4F11NO3). Aunque estas sustancias son muy útiles en la industria química, la dispersión, la baja biodegradabilidad y la alta estabilidad de las moléculas han provocado muchos problemas medioambientales y sanitarios. Las moléculas de PFAS son muy difíciles de eliminar, y mucho menos de descomponer, y estas moléculas pueden acumularse con el tiempo. Esta es la razón por la que las moléculas de PFAS se denominan “sustancias químicas permanentes”. Son extremadamente difíciles de descomponer debido a la gran fuerza del enlace carbono-flúor (C-F) que se encuentra en estos compuestos. Este enlace puede tener una energía de disociación de enlace de hasta 546 kilojulios por mol (kJ/mol). La energía de disociación del enlace es la energía necesaria para romper un enlace, y una energía de disociación del enlace alta, como la que presenta un enlace C-F, se corresponde con un enlace que tiene poca energía y es muy estable.
Aplicaciones de los Pfas en la industria
¿Por qué se utilizan tanto estas sustancias químicas en la industria química? Se ha descubierto que las moléculas de PFAS son muy estables y presentan propiedades que les permiten repeler tanto el aceite como el agua. Gracias a estas propiedades, estas sustancias químicas se han empleado con éxito para actuar como repelentes de casi todo. Algunos ejemplos de las diversas aplicaciones de los PFAS son los revestimientos de superficies, los tensioactivos y los retardantes de llama. Con tantos usos, estas toxinas nocivas pueden encontrarse en artículos cotidianos como la ropa, los muebles, los envases de alimentos, los adhesivos y mucho más.
Contaminación por Pfas
¿Cómo estamos expuestos exactamente a las sustancias químicas PFAS? Además de la exposición a los materiales que contienen PFAS, la respuesta se encuentra principalmente en nuestros sistemas de agua y en el medio ambiente. La mayor parte de nuestra agua potable contiene estas “sustancias químicas permanentes”. Como resultado de su fabricación generalizada, su uso y su eliminación inadecuada, estas sustancias químicas pueden entrar en nuestros sistemas de agua y en el aire a través de diferentes sitios. Otra forma en la que las PFAS se han dispersado ampliamente es a través de las aguas subterráneas y del suelo que recibe la escorrentía del agua de lluvia. Como estas sustancias químicas no se descomponen fácilmente, pueden permanecer en nuestras aguas durante un gran número de años. Se ha informado de que unos 110 millones de personas podrían tener agua contaminada con PFAS en niveles de 2,5 partes por trillón (ppt) o incluso superiores. Este valor está muy por encima del nivel seguro de exposición a las PFAS, y ahí no acaba la cosa. Aproximadamente 60 millones de personas tienen servicios de agua contaminados con PFAS que superan los 5 ppt, y 16 millones de personas con servicios de agua que superan los 10-90 ppt de la sustancia química. Se calcula que 242 servicios de agua en todo Estados Unidos están contaminados con sustancias químicas PFAS. Estas estadísticas muestran la prevalencia de estas sustancias químicas nocivas en los Estados Unidos. Actualmente no hay ninguna limitación federal en cuanto a la concentración de estas sustancias químicas en nuestras aguas, lo que supone un gran problema. La mayoría de las personas han mostrado signos de estas sustancias químicas en su torrente sanguíneo, lo que realmente indica la amplia exposición a estas sustancias químicas nocivas.
Efectos sobre la salud de la exposición a las Pfas
Este aumento de la exposición a las PFAS puede causar y conducir a muchos problemas de salud adversos. Si las sustancias químicas se ingieren, pueden acumularse en el cuerpo y permanecer en él durante largos períodos de tiempo. Los científicos todavía están realizando estudios sobre los efectos de las PFAS, pero las investigaciones existentes han demostrado que estas sustancias químicas pueden causar efectos en el desarrollo de los bebés, provocar una disminución de la fertilidad en las mujeres, interferir con las hormonas y enzimas naturales del cuerpo, aumentar los niveles de colesterol, afectar al sistema inmunitario y aumentar el riesgo de determinados tipos de cáncer. La magnitud de los efectos sobre la salud de una persona depende del tiempo, la frecuencia y la cantidad de PFAS a las que haya estado expuesta. Debido a todos estos efectos negativos, las PFAS son contaminantes ambientales que están incluidos en la lista de candidatos a contaminantes de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA).
Eliminación y descomposición de los Pfas
La preocupación por la salud en torno a la exposición a las PFAS hace que sea muy urgente encontrar una solución al problema. En el pasado ha habido muchos intentos de eliminar las PFAS del medio ambiente. Sin embargo, no todos estos intentos han dado lugar al desarrollo de métodos respetuosos con el medio ambiente. Es extremadamente importante encontrar una forma de eliminar las PFAS de manera que no se produzcan más daños en el medio ambiente. El objetivo actual de la eliminación de las PFAS es formular y aplicar un proceso eficiente, ecológico y rentable, un objetivo que es especialmente difícil si se tiene en cuenta la gran fuerza del enlace carbono-flúor de las moléculas de PFAS.
Incineración
Una técnica que se está explorando es la incineración o destrucción de las PFAS mediante el uso del calor. Esto se hace dirigiendo el calor a los objetos contaminados por PFAS, como el suelo, los residuos y el agua. La incineración es un método que se ha utilizado para la destrucción de muchas otras sustancias químicas. Aunque la incineración puede destruir las PFAS, hay muchos otros factores de riesgo que deben tenerse en cuenta. Por ejemplo, una combustión incompleta de las PFAS podría dar lugar a problemas con los productos resultantes de la reacción. El proceso de incineración deja residuos que deben eliminarse adecuadamente, lo que requiere una solución propia. La incineración también requiere una gran cantidad de energía y combustible. Además, la incineración puede provocar la entrada de emisiones de PFAS en el aire, cuyos efectos no se han investigado en profundidad.
Ósmosis inversa y nanofiltración
La ósmosis inversa y la nanofiltración son otros métodos que se están investigando para la eliminación de PFAS. Han demostrado ser eficaces en la eliminación de PFAS. En términos sencillos, se trata de un proceso impulsado por la presión en el que el agua se filtra empujándola a través de una membrana semipermeable. Este proceso es útil para eliminar las PFAS de las fuentes de agua, y los recientes avances en la fabricación han permitido utilizar este proceso de forma más eficaz. Los métodos relacionados con la ósmosis inversa y la nanofiltración se han utilizado anteriormente para eliminar muchas otras sustancias químicas del agua. El proceso se utiliza habitualmente en los sistemas de purificación de agua y en las aplicaciones industriales, y se emplea con mayor frecuencia para la desalinización. A pesar del amplio uso del proceso, hay algunas consideraciones operativas que deben tenerse en cuenta para los sistemas de ósmosis inversa y nanofiltración. La tecnología de membranas conlleva el reto del ensuciamiento, en el que la acumulación de materia procedente del proceso de filtración puede dar lugar a una reducción del rendimiento del flujo de las membranas. Para evitar el ensuciamiento, hay que modificar constantemente las membranas y cambiar continuamente las condiciones de funcionamiento. Además, la sustitución de las membranas da lugar a productos de desecho que contienen residuos de PFAS, y la limpieza de las membranas requiere que haya una forma de eliminar la solución de limpieza utilizada. La “corriente de desecho” o corriente de agua posterior a la filtración contendrá cantidades concentradas de PFAS y deberá ser eliminada o tratada. Por lo tanto, la gestión de los residuos es una cuestión importante que debe abordarse si se van a utilizar los procesos de ósmosis inversa y nanofiltración para la eliminación de PFAS.
¿Qué sigue?
Está claro que hay que encontrar urgentemente un método para eliminar y destruir las sustancias perfluoroalquiladas. Estas moléculas han dañado el medio ambiente y nuestras vidas de innumerables maneras. Muchos intentos anteriores han tenido inconvenientes y no han sido rentables ni respetuosos con el medio ambiente. Hasta que no encontremos una forma de eliminar con éxito las PFAS del medio ambiente sin causar más daños, estas “sustancias químicas permanentes” seguirán afectándonos negativamente. Entonces, ¿qué puedes hacer? Afortunadamente, hay formas de estar al tanto de estas sustancias químicas nocivas en nuestra agua. Si vive en los Estados Unidos, puede hacer que se compruebe la presencia de PFAS en el agua poniéndose en contacto con su Estado para obtener una lista de laboratorios certificados que utilizan el método 537 de la EPA. Puede visitar el sitio web de la EPA para buscar en línea laboratorios certificados por la EPA para el análisis del agua potable.
