A 3M oferece acordo de US$ 10,3 bilhões sobre contaminação por PFAS em sistemas de água – agora, como destruir um “produto químico para sempre”?

Os produtos químicos PFAS pareciam uma boa ideia a princípio.Como Teflon, eles tornaram os potes mais fáceis de limpar a partir da década de 1940.Eles fizeram jaquetas impermeáveis ​​e tapetes resistentes a manchas.Invólucros de alimentos, espuma de combate a incêndios e até maquiagem pareciam melhores com substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas.

Então os testes começaram a detectar PFAS no sangue das pessoas.

Hoje, os PFAS estão difundidos no solo, na poeira e na água potável em todo o mundo.Estudos sugerem que eles estão em 98% dos corpos dos americanos, onde eles estiveram associada a problemas de saúde incluindo doenças da tiróide, danos no fígado e cancro renal e testicular.Existem agora mais de 9.000 tipos do PFAS.Eles são frequentemente chamados de “produtos químicos eternos” porque as mesmas propriedades que os tornam tão úteis também garantir que eles não se quebrem na natureza.

Enfrentando ações judiciais por contaminação de PFAS, a gigante industrial 3M, que há décadas fabrica PFAS para muitos usos, anunciou um acordo de US$ 10,3 bilhões com fornecedores públicos de água em 22 de junho de 2023, para ajudar a pagar testes e tratamento.A empresa não admite qualquer responsabilidade no acordo, que requer aprovação judicial.A limpeza pode custar muitas vezes essa quantia.

Mas como você captura e destrói uma substância química para sempre?

Bioquímico UM.Daniel Jones e cientista do solo Hui Li trabalhou em soluções PFAS na Michigan State University e explicou as técnicas promissoras que estão sendo testadas hoje.

Como os PFAS passam dos produtos de uso diário para a água, o solo e, eventualmente, os seres humanos?

Existem duas vias principais de exposição para o PFAS entrar em humanos – água potável e consumo de alimentos.

Os PFAS podem entrar no solo através da aplicação de biossólidos no solo, ou seja, lamas do tratamento de águas residuais, e podem ser lixiviados de aterros sanitários.Se biossólidos contaminados forem aplicado em campos agrícolas como fertilizante, o PFAS pode entrar na água e nas culturas e vegetais.

Por exemplo, o gado pode consumir PFAS através das culturas que comem e da água que bebem.Houve casos relatados em Michigan, Maine e Novo México de níveis elevados de PFAS em vacas de corte e leiteiras.Quão grande é o risco potencial para os seres humanos ainda é em grande parte desconhecido.

Os cientistas do nosso grupo de investigação na Michigan State University estão a trabalhar em materiais adicionados ao solo que poderiam impedir as plantas de absorverem PFAS, mas deixariam o PFAS no solo.

O problema é que estes produtos químicos estão por todo o lado e há nenhum processo natural na água ou no solo, eficaz para quebrá-los.Muitos produtos de consumo são carregados com PFAS, incluindo maquiagem, fio dental, cordas de violão e cera de esqui.

Como os projetos de remediação estão removendo a contaminação por PFAS agora?

Existem métodos para filtrá-los da água.Os produtos químicos aderem ao carvão ativado, por exemplo.Mas esses métodos são caros para projetos de grande escala e ainda é preciso se livrar dos produtos químicos.

Por exemplo, perto de uma antiga base militar perto de Sacramento, Califórnia, existe um enorme tanque de carvão ativado que absorve cerca de 1.500 galões de água subterrânea contaminada por minuto, filtra-a e depois bombeia-a para o subsolo.Esse projeto de remediação custou mais de US$ 3 milhões, mas impede que o PFAS passe para a água potável que a comunidade utiliza.

Os EUAAgência de Proteção Ambiental tem propôs estabelecer regulamentos legalmente aplicáveis para níveis máximos de seis produtos químicos PFAS em sistemas públicos de água potável.Dois destes produtos químicos, o PFOA e o PFOS, seriam reconhecidos como produtos químicos perigosos individuais, sendo aplicadas medidas regulamentares quando os níveis de qualquer um deles excedessem 4 partes por bilião, o que é substancialmente inferior às orientações anteriores.

A filtragem é apenas uma etapa.Depois que o PFAS for capturado, você terá que descartar os carvões ativados carregados com PFAS, e o PFAS ainda se moverá.Se você enterrar materiais contaminados em um aterro sanitário ou em outro lugar, o PFAS acabará sendo lixiviado.É por isso que encontrar maneiras de destruí-lo é essencial.

Quais são os métodos mais promissores que os cientistas encontraram para quebrar o PFAS?

O método mais comum de destruição de PFAS é a incineração, mas a maioria dos PFAS são notavelmente resistentes à queima.É por isso que eles estão nas espumas de combate a incêndios.

PFAS tem vários átomos de flúor ligados a um átomo de carbono, e a ligação entre carbono e flúor é uma das mais fortes.Normalmente, para queimar alguma coisa, é preciso quebrar a ligação, mas o flúor resiste à separação do carbono.A maioria dos PFAS se decompõe completamente em temperaturas de incineração em torno 1.500 graus Celsius (2.730 graus Fahrenheit), mas consome muita energia e os incineradores adequados são escassos.

Existem várias outras técnicas experimentais que são promissoras, mas não foram ampliadas para tratar grandes quantidades de produtos químicos.

Um grupo na Battelle desenvolveu oxidação supercrítica da água para destruir o PFAS.As altas temperaturas e pressões alteram o estado da água, acelerando a química de uma forma que pode destruir substâncias perigosas.No entanto, a expansão continua a ser um desafio.

Outros são trabalhando com reatores de plasma, que utilizam água, eletricidade e gás argônio para decompor o PFAS.Eles são rápidos, mas também não são fáceis de ampliar.

O que provavelmente veremos no futuro?

Muito dependerá do que aprendermos sobre a origem principal da exposição humana ao PFAS.

Se a exposição for principalmente proveniente de água potável, existem mais métodos com potencial.É possível que eventualmente seja destruído a nível doméstico com métodos electroquímicos, mas também existem riscos potenciais que ainda não foram compreendidos, como a conversão de substâncias comuns, como o cloreto, em subprodutos mais tóxicos.

O grande desafio da remediação é garantir que não pioramos o problema através da libertação de outros gases ou da criação de produtos químicos nocivos.Os humanos têm uma longa história de tentativa de resolver problemas e piorar as coisas.As geladeiras são um ótimo exemplo.Freon, um clorofluorcarbono, foi a solução para substituir a amônia tóxica e inflamável em refrigeradores, mas depois causou a destruição do ozônio estratosférico.Foi substituído por hidrofluorocarbonetos, que agora contribuir para as alterações climáticas.

Se há uma lição a aprender é que precisamos de pensar em todo o ciclo de vida dos produtos.Quanto tempo realmente precisamos que os produtos químicos durem?

Esta é uma versão atualizada de um artigo originalmente publicado em agosto18, 2022.