Come eliminare i PFAS dall’acqua, una nuova soluzione li cattura e trasforma i rifiuti in grafene

Un nuovo metodo per eliminare i PFAS (sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche) promette di offrire una soluzione sostenibile ed efficace per rimuovere questi pericolosi composti chimici dall’acqua, riducendo al contempo l’impatto ambientale dei rifiuti. Sviluppata dai ricercatori della Rice University di Houston, in Texas, si basa sull’impiego di carbone attivo granulare, un materiale poroso che intrappola gli inquinanti, e contente inoltre il recupero del carbonio esausto, che viene convertito in grafene.

Nello studio in cui viene descritto il metodo, pubblicato sulla rivista Nature Water, i ricercatori hanno messo in evidenza i vantaggi di questo innovativo processo, che non impiega né solventi o catalizzatori, e al contempo riduce il consumo di energia, le emissioni di gas serra e i rifiuti secondari rispetto alle tecniche già in uso. “Il nostro metodo distrugge non solo queste sostanze chimiche pericolose, ma trasforma anche i rifiuti in qualcosa di valore – ha precisato il professor James Tour, il chimico e nanotecnologo che ha sviluppato il nuovo processo – . Riciclando il carbonio esausto in grafene, abbiamo creato un metodo che è sia vantaggioso per l’ambiente ma anche economicamente sostenibile, contribuendo a compensare i costi di bonifica”.

Come funziona il nuovo metodo che elimina i PFAS dall’acqua

Il metodo per eliminare i PFAS dall’acqua, le sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche note anche come “sostanze chimiche per sempre” per la loro persistenza nell’ambiente, rappresenta un passo in avanti rispetto alle tecniche attualmente utilizzate per la rimozione di questi pericolosi composti chimici, risolvendo una delle sfide ambientali più urgenti: lo smaltimento del carbone attivo granulare che viene impiegato per intrappolare i PFAS.

Il processo si basa sul riscaldamento flash joule, una tecnica che prevede il rapido riscaldamento di un materiale a temperature elevate attraverso il passaggio di corrente elettrica. “Quando il riscaldamento flash joule viene applicato al carbone attivo granulare esausto di PFAS in combinazione con agenti mineralizzanti come sali di sodio o calcio, le alte temperature rompono i forti legami carbonio-fluoro nei PFAS, convertendoli in sali di fluoruro inerti e non tossici – spiegano gli studiosi – . Contemporaneamente, il carbone attivo granulare viene riciclato in grafene, un materiale prezioso utilizzato in settori che vanno dall’elettronica all’edilizia”.

I test condotti dai ricercatori hanno mostrato un’efficienza di defluorurazione superiore al 96% e una rimozione del 99,98% dell’acido perfluoroottanoico (PFOA), uno degli inquinanti PFAS più comuni. “I test analitici inoltre hanno confermato che la reazione ha prodotto quantità non rilevabili di fluoruri organici volatili nocivi, un sottoprodotto comune di altri trattamenti PFAS – hanno aggiunto i ricercatori – . Il metodo elimina anche i rifiuti secondari associati ai metodi di smaltimento tradizionali come l'incenerimento o l’aggiunta di carbone esausto alle discariche”.

Nell’ambito del settore di bonifica dell’inquinamento da PFAS, questo nuovo approccio rappresenta un doppio punto di svolta. “Trasforma i rifiuti in una risorsa, offrendo al contempo una soluzione scalabile e conveniente a un urgente problema ambientale – ha affermato la dottoressa Phelecia Scotland, autrice principale dello studio – . Il nostro metodo elimina non solo i PFAS dai sistemi idrici, ma trasforma i rifiuti in grafene di alto valore, offrendo un approccio sostenibile ed economico alla bonifica ambientale”.