Quanto tempo os produtos químicos realmente precisam durar? Andrew Brookes por meio do Getty Images
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. Embalagens de alimentos, espuma de combate a incêndios e até maquiagem pareciam melhores com substâncias perfluoroalquil e polifluoroalquil.
Então os testes começaram a detectar PFAS no sangue das pessoas.
Hoje, os PFAS estão presentes 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 associado a problemas de saúde incluindo doenças da tireoide, danos ao fígado e câncer renal e testicular. Há 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 decomponham na natureza.
Enfrentando ações judiciais sobre contaminação de PFAS, a gigante industrial 3M, que fabrica PFAS para muitos usos há décadas, anunciou um acordo de US$ 10.3 bilhões com fornecedores públicos de água em 22 de junho de 2023, para ajudar a pagar por testes e tratamento. A empresa não assume qualquer responsabilidade no acordo, que depende de homologação judicial. A limpeza pode custar muitas vezes essa quantidade.
Mas como você captura e destrói um produto químico eterno?
Bioquímico A.Daniel Jones e cientista do solo Hui Li trabalho em soluções PFAS na Michigan State University e explicou as técnicas promissoras que estão sendo testadas hoje.
Como o PFAS passa dos produtos do dia a dia para a água, o solo e, eventualmente, para os seres humanos?
Existem duas vias de exposição principais para o PFAS entrar em humanos – água potável e consumo de alimentos.
Os PFAS podem penetrar no solo por meio da aplicação de biossólidos no solo, ou seja, lodo do tratamento de águas residuais, e podem ser lixiviados de aterros sanitários. Se os biossólidos contaminados forem aplicado a campos agrícolas como fertilizante, o PFAS pode entrar na água e nas plantações e vegetais.
Por exemplo, o gado pode consumir PFAS através das colheitas que comem e da água que bebem. Houve casos relatados em Michigan, Maine e Novo México de níveis elevados de PFAS em bovinos de corte e leiteiros. Quão grande é o risco potencial para os seres humanos ainda é em grande parte desconhecido.
Vacas foram encontradas com altos níveis de PFAS em uma fazenda no Maine. Adam Glanzman/Bloomberg via Getty Images
Cientistas do nosso grupo de pesquisa na Michigan State University estão trabalhando em materiais adicionados ao solo que podem impedir que as plantas absorvam o PFAS, mas deixariam o PFAS no solo.
O problema é que esses produtos químicos estão por toda parte e há nenhum processo natural na água ou no solo eficaz em 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 de PFAS agora?
Existem métodos para filtrá-los da água. Os produtos químicos vão aderir ao carvão ativado, por exemplo. Mas esses métodos são caros para projetos de grande escala e você ainda precisa se livrar dos produtos químicos.
Por exemplo, perto de uma antiga base militar perto de Sacramento, Califórnia, há 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 $ 3 milhões, mas impede que o PFAS se mova para a água potável que a comunidade usa.
A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos propôs o estabelecimento de regulamentos legalmente aplicáveis para níveis máximos de seis produtos químicos PFAS em sistemas públicos de água potável. Dois desses produtos químicos, PFOA e PFOS, seriam reconhecidos como produtos químicos perigosos individuais, com ações regulatórias aplicadas quando os níveis de qualquer um excederem 4 partes por trilhão, o que é substancialmente menor do que a orientação anterior.
A filtragem é apenas uma etapa. Depois que o PFAS é capturado, você deve descartar os carvões ativados carregados com PFAS, e o PFAS ainda se move. Se você enterrar materiais contaminados em um aterro sanitário ou em outro lugar, o PFAS acabará por ser 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 em espumas de combate a incêndio.
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, você precisa quebrar a ligação, mas o flúor resiste à quebra do carbono. A maioria dos PFAS se decompõe completamente em temperaturas de incineração em torno de Graus Celsius 1,500 (2,730 graus Fahrenheit), mas é intensivo em energia e 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 em Battelle desenvolveu oxidação supercrítica da água para destruir o PFAS. Altas temperaturas e pressões alteram o estado da água, acelerando a química de uma forma que pode destruir substâncias perigosas. No entanto, escalar ainda é um desafio.
Outros são trabalhando com reatores de plasma, que usam água, eletricidade e gás argônio para decompor o PFAS. Eles são rápidos, mas também não são fáceis de escalar.
O que provavelmente veremos no futuro?
Muito dependerá do que aprendermos sobre a origem da exposição humana ao PFAS.
Se a exposição for principalmente de água potável, existem mais métodos com potencial. É possível que eventualmente seja destruído no nível doméstico com métodos eletroquímicos, mas também há riscos potenciais que ainda precisam ser compreendidos, como a conversão de substâncias comuns, como cloreto, em subprodutos mais tóxicos.
O grande desafio da remediação é garantir que não pioramos o problema liberando outros gases ou criando substâncias químicas nocivas. Os seres humanos têm uma longa história de tentar 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 hidrofluorcarbonetos, que agora contribuir para as mudanças climáticas.
Se há uma lição a ser aprendida, é que precisamos pensar em todo o ciclo de vida dos produtos. Quanto tempo realmente precisamos de produtos químicos para durar?
Sobre o autor
A.Daniel Jones, Professor de Bioquímica, Michigan State University e Hui Li, Professor de Química Ambiental e de Solos, Michigan State University
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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