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Substâncias per e polifluoroalquil (PFAS) são substâncias potencialmente nocivas conhecidas como “produtos químicos eternos” porque são muito difíceis de destruir. Uma técnica emergente para degradar o PFAS envolve moê-los à força com bolas de metal em um recipiente em movimento, mas essa técnica pode exigir aditivos corrosivos. Agora, os pesquisadores da ACS’ Cartas de Ciência e Tecnologia Ambiental relatam um novo tipo de aditivo para “moagem de esferas” que decompõe completamente o PFAS à temperatura e pressão ambiente.
A contaminação sólida de PFAS é um problema contínuo para o solo próximo a locais de descarte, locais de fabricação e instalações que usam frequentemente espuma de combate a incêndio. Atualmente, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA recomenda a incineração para destruir essas substâncias, mas ainda há dúvidas sobre se esse método de uso intensivo de energia pode efetivamente prevenir a contaminação ambiental.
Outra opção é o moinho de bolas, processo que mistura PFAS e aditivos com esferas metálicas em altas velocidades. As colisões entre as esferas e os aditivos criam reações de estado sólido que quebram as ligações carbono-flúor no PFAS e as convertem em produtos menos nocivos. Um aditivo comum para este processo é o hidróxido de potássio (KOH), mas forma aglomerados problemáticos e é corrosivo. Para superar essas limitações, Yang Yang e seus colegas recorreram ao nitreto de boro, um material piezoelétrico que gera cargas elétricas parciais e pode aceitar elétrons quando deformado por forças mecânicas. Eles agora relatam um processo de moagem de esferas que usa nitreto de boro como um aditivo não corrosivo para reagir e destruir o PFAS.
Como prova de conceito para o novo aditivo, a equipe moeu dois compostos PFAS herdados com nitreto de boro e analisou os produtos. Ao otimizar a proporção de nitreto de boro para PFAS, a equipe removeu quase completamente os átomos de flúor do PFAS em quatro horas à temperatura e pressão ambiente, destruindo-o efetivamente. O método também quebrou 80% dos PFAS conhecidos de solos contaminados com espuma de combate a incêndio após seis horas. Em ambos os experimentos, o nitreto de boro degradou o PFAS com mais eficiência do que quando o KOH foi usado. Análises posteriores sugerem que o nitreto de boro aceita elétrons e átomos de flúor do PFAS, que então se divide em espécies de radicais fluoroalquil que reagem com oxigênio ou outros radicais para produzir minerais inócuos. Este novo método pode abrir a porta para futuras estratégias de remediação de PFAS baseadas em força mecânica, dizem os pesquisadores.
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