Una nuova arma contro le “sostanze chimiche eterne”
Degradazione dei PFAS – Un team di scienziati dell’Università Ritsumeikan in Giappone ha messo a punto un metodo efficace, veloce e sostenibile per la distruzione delle sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche, meglio note come PFAS, altrimenti dette anche “sostanze chimiche eterne” per la loro eccezionale resistenza alla degradazione ambientale.
Attraverso l’impiego di una combinazione di nanocristalli di solfuro di cadmio drogati con rame, acqua e trietanolammina, attivati dalla luce LED, i ricercatori sono riusciti a scomporre il 100% di alcuni composti PFAS in sole otto ore, a temperatura ambiente. Un risultato sorprendente, che potrebbe cambiare drasticamente la gestione di questi inquinanti su scala globale.
Cosa sono i PFAS e perché sono così pericolosi
Tuttavia, questa straordinaria stabilità è anche il loro lato oscuro: i PFAS non si degradano naturalmente e tendono ad accumularsi nel suolo, nelle acque e persino negli organismi viventi. Numerosi studi li collegano a malattie gravi, tra cui tumori, diabete, disfunzioni ormonali, infertilità e soppressione del sistema immunitario. Non a caso, i PFAS sono oggi tra gli inquinanti ambientali più preoccupanti al mondo.
Una reazione fotocatalitica efficace e a bassa temperatura
La vera svolta arriva ora dalla chimica dei materiali. Gli scienziati giapponesi hanno sviluppato una soluzione fotocatalitica capace di degradare rapidamente le molecole PFAS, senza bisogno di alte temperature o luce ultravioletta. Il cuore del processo sono nanocristalli semiconduttori di CdS (solfuro di cadmio), in parte drogati con rame, inseriti in una soluzione contenente acqua, trietanolammina (TEOA) e i PFAS da trattare.
Quando questa miscela viene esposta a luci LED a 405 nanometri, i nanocristalli si attivano: i fotoni generano coppie elettrone-lacuna che favoriscono l’adesione delle molecole PFAS sulla superficie dei cristalli. Da qui, parte la vera e propria rottura dei legami carbonio-fluoro, con rilascio controllato degli ioni fluoro, che possono essere recuperati e riutilizzati in altri processi industriali.
Risultati impressionanti: 100% di degradazione in una notte
Nei test di laboratorio, il nuovo metodo ha ottenuto risultati sorprendenti. Il composto perfluorottanosolfonato, uno dei PFAS più noti e persistenti, è stato completamente degradato in otto ore. Un altro composto estremamente resistente, Nafion, è stato abbattuto per l’81% in sole 24 ore, a una temperatura di appena 38 °C.
Per dare un termine di paragone, molti altri metodi attualmente allo studio richiedono temperature superiori ai 400 °C o l’uso di radiazioni UV, con costi energetici e infrastrutturali elevati. In questo caso, invece, si parla di una soluzione a basso consumo energetico, facilmente replicabile e potenzialmente scalabile.
PFAS sotto attacco: la sfida globale all’inquinamento invisibile
La nuova tecnica dell’Università Ritsumeikan si inserisce in un panorama scientifico molto attivo sulla neutralizzazione dei PFAS. Negli ultimi anni, ricercatori di tutto il mondo hanno sperimentato metodi alternativi per la decomposizione di queste sostanze, utilizzando ad esempio acqua supercritica, catalizzatori magnetici, idrogeno o nitruro di boro.
La soluzione giapponese si distingue per l’efficacia combinata alla semplicità: bastano luci LED, una temperatura ambiente moderata e materiali relativamente economici. Inoltre, la possibilità di recuperare gli ioni fluoro rappresenta un’opportunità economica e ambientale interessante, aprendo la strada a un modello di trattamento circolare degli inquinanti.
Verso l’applicazione su larga scala
Sebbene il metodo sia ancora in fase sperimentale, i risultati ottenuti ne dimostrano l’alto potenziale per applicazioni pratiche, sia in ambito industriale sia nelle attività di bonifica ambientale. Il prossimo passo sarà la scalabilità: trasformare un processo di laboratorio in una tecnologia impiegabile su larga scala, in impianti per il trattamento delle acque, delle emissioni industriali o nei siti contaminati da PFAS.
Le implicazioni sono enormi. Governi e organizzazioni sanitarie di tutto il mondo stanno intensificando le regolamentazioni sull’uso e lo smaltimento dei PFAS, e una tecnologia accessibile per la loro distruzione rappresenterebbe un punto di svolta decisivo per la tutela ambientale e della salute pubblica.
Una speranza concreta per un mondo meno inquinato
Il lavoro dei ricercatori giapponesi è un esempio emblematico di come la scienza dei materiali e la chimica applicata possano fornire risposte efficaci a problemi ambientali complessi e urgenti. La lotta contro le “sostanze chimiche eterne” è ancora lunga, ma ogni passo in avanti, come questo, rappresenta una concreta speranza per le generazioni presenti e future.
Investire nella ricerca, sperimentare nuove vie e unire le competenze di chimica, fisica e ingegneria è il solo modo per uscire dall’impasse degli inquinanti persistenti e costruire un modello di sviluppo più sostenibile. E la fotocatalisi a LED, a quanto pare, potrebbe essere una delle chiavi vincenti.
Fonte: RITSUMEIKAN UNIVERSITY
Social Context: PFAS distrutti al 100% in una notte con luce LED e una reazione chimica innovativa: la degradazione dei PFAS ha finalmente una soluzione concreta.
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