I ricercatori della Rice University hanno sviluppato un nuovo materiale di filtraggio in grado di assorbire i dannosi PFAS (“sostanze chimiche per sempre”) a velocità 100 volte più veloci rispetto alle tecnologie esistenti. Lo sviluppo, dettagliato in un nuovo studio sottoposto a revisione paritaria, delinea anche un processo di distruzione non termica che potrebbe finalmente offrire una soluzione praticabile per eliminare questi inquinanti persistenti, anche se l’aumento della produzione rimane un ostacolo significativo.
Il problema con PFAS: perché è importante
I PFAS, o sostanze per- e polifluoroalchiliche, sono una classe di oltre 16.000 composti presenti nei prodotti di uso quotidiano, dalle pentole antiaderenti alla schiuma antincendio. Sono soprannominati “sostanze chimiche eterne” perché non si decompongono naturalmente e si accumulano nell’ambiente e nel corpo umano. L’esposizione ai PFAS è stata collegata a gravi problemi di salute, tra cui cancro, disturbi immunitari e difetti congeniti.
La sfida è che gli attuali metodi di filtrazione catturano solo PFAS, richiedendo uno stoccaggio di rifiuti costoso e pericoloso o una distruzione termica inefficiente che spesso crea sottoprodotti tossici. Non esiste ancora un metodo su scala industriale per distruggere completamente queste sostanze chimiche.
Come funziona la nuova tecnologia: assorbimento potenziato dal rame
Il team della Rice University ha creato un materiale a doppio idrossido stratificato (LDH) composto da rame e alluminio. Questo materiale funziona attraverso l’attrazione elettrostatica: l’LDH caricato positivamente assorbe rapidamente le molecole PFAS caricate negativamente.
“Ecco qua: lo assorbe 100 volte più velocemente di altri materiali disponibili sul mercato”, ha affermato Michael Wong, direttore del Rice’s Water Institute.
Fondamentalmente, il tasso di assorbimento è così elevato che i PFAS concentrati possono poi essere distrutti utilizzando un processo a temperatura relativamente bassa (400-500°C). Il fluoro viene intrappolato e legato al calcio, creando un sottoprodotto sicuro adatto allo smaltimento in discarica.
Il percorso verso l’implementazione: potenziale di drop-in
Ciò che lo distingue dagli altri sistemi emergenti di rimozione dei PFAS è il suo potenziale di integrazione perfetta. Il materiale è progettato come soluzione “drop-in”, il che significa che può essere adattato all’infrastruttura di filtrazione esistente, riducendo i costi e le barriere di implementazione. La ricerca suggerisce che il materiale potrebbe funzionare con un’ampia gamma di composti PFAS, in particolare quelli con carica negativa.
Sfide di scalabilità e attenzione da parte degli esperti
Nonostante la promessa, la diffusione industriale deve affrontare ostacoli. Laura Orlando, ricercatrice PFAS dell’organizzazione no-profit Just Zero, rimane cautamente ottimista. Evidenzia le complessità delle condizioni del mondo reale, tra cui la sicurezza sul lavoro, i requisiti di autorizzazione e le difficoltà intrinseche di sviluppare nuove tecnologie ambientali.
“Avremo bisogno di tutte le tecnologie possibili per gestire i Pfas nell’acqua potabile, e se questo funziona su larga scala anche per le acque reflue, allora sarebbe davvero qualcosa a cui prestare attenzione”, ha detto Orlando.
L’innovazione della Rice University rappresenta un significativo passo avanti nella lotta all’inquinamento da PFAS. Sebbene le sfide permangano, la combinazione di rapido assorbimento e distruzione efficiente offre un percorso credibile verso l’eliminazione di queste “sostanze chimiche per sempre” dal nostro approvvigionamento idrico.
