La contaminazione da sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche (PFAS) si è diffusa nelle acque sotterranee, nelle acque superficiali e persino nelle forniture potabili, colpendo milioni di persone in tutto il mondo.
I ricercatori della Flinders University hanno ora sviluppato un nuovo approccio promettente che potrebbe aiutare a rimuovere alcune delle forme più difficili da catturare di questi inquinanti di lunga durata dall’acqua.
Il nuovo metodo prende di mira PFAS difficili da rimuovere
Il team, guidato dal Dr. Witold Bloch, ricercatore Flinders ARC, ha creato materiali specializzati noti come adsorbenti che possono catturare efficacemente i PFAS. Il loro metodo è particolarmente efficace nel catturare i PFAS a catena corta, notoriamente difficili da rimuovere con le attuali tecnologie di trattamento dell’acqua.
I loro risultati, pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie International Edition , evidenziano l’uso di una gabbia molecolare nanodimensionale progettata per agire come una ‘trappola PFAS’ altamente selettiva.
“Sebbene alcuni PFAS a catena lunga possano essere parzialmente rimossi utilizzando tecnologie di trattamento dell’acqua esistenti, la cattura dei PFAS a catena corta — che sono più mobili in acqua — rimane una sfida irrisolta di grande importanza”, afferma il responsabile del progetto, il dottor Witold Bloch, del College of Science and Engineering della Flinders University.
“Abbiamo scoperto che una gabbia nanodimensionale cattura PFAS a catena corta costringendoli ad aggregarsi favorevolmente all’interno della sua cavità. Questo meccanismo di legatura insolitamente forte è diverso da quello dei materiali adsorbenti tradizionali.”
Come funziona la tecnologia della nanogabbia
Per rendere il sistema efficace, i ricercatori hanno inserito queste gabbie molecolari in silice mesoporosa, un materiale che tipicamente non lega i PFAS da solo.
La prima autrice Caroline Andersson, dottoranda in chimica alla Flinders University, spiega che aggiungere la gabbia nanodimensionata permette al materiale di rimuovere una vasta gamma di composti PFAS dall’acqua, inclusi quelli particolarmente difficili da isolare.
“L’aspetto più entusiasmante di questo progetto è stato che abbiamo condotto inizialmente studi approfonditi su come i PFAS si legano all’interno della gabbia a livello molecolare,” afferma. “Questo ci ha permesso di comprendere il comportamento preciso del legame e poi di utilizzare quella conoscenza per progettare un adsorbente efficace per la rimozione dei PFAS.”
Alta efficienza e riutilizzabilità nella filtrazione dell’acqua
I test di laboratorio hanno mostrato che il nuovo materiale può rimuovere fino al 98% dei PFAS a concentrazioni ambientalmente rilevanti nell’acqua del rubinetto modello.
“L’adsorbente ha anche dimostrato riutilizzabilità, rimanendo altamente efficace dopo almeno cinque cicli di riutilizzo. Questi risultati evidenziano il suo potenziale di integrazione nei sistemi di filtrazione dell’acqua per la lucidatura dell’acqua potabile nella fase finale del trattamento,” aggiunge il dottor Bloch.
“Questa ricerca rappresenta un passo importante verso lo sviluppo di materiali avanzati in grado di affrontare uno dei contaminanti ambientali più persistenti al mondo,” conclude.
Crescente preoccupazione per l’inquinamento da PFAS
I prodotti chimici PFAS sono ampiamente utilizzati nella produzione industriale, nella schiuma antincendio per l’aviazione e nei prodotti di consumo quotidiano. Col tempo, possono entrare in ambienti d’acqua dolce e marina, sollevando crescenti preoccupazioni riguardo ai potenziali rischi per la salute umana, bestiame e fauna selvatica.
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