Más de 1,5 millones de residentes de Michigan y potencialmente más de cientos de sitios en todo el país, y contando, tienen agua contaminada con PFAS. Universidad Estatal de Michigan-Fraunhofer EE. UU., Inc. Center for Coatings and Diamond Technologies (MSU-Fraunhofer) está desarrollando una opción de tratamiento escalable para aguas residuales contaminadas con PFAS.

PFAS, o sustancias perfluoroalquilo y polifluorado, se conocen coloquialmente como "sustancias químicas permanentes" porque son muy difíciles de descomponer. Se encuentran en los suministros de agua dondequiera que sean retardadores de llama, Se utilizan impermeabilizantes o supresores de vapor. El PFAS se puede absorber a través del contacto directo (beber, baños, nadar) o indirectamente (comer carne o verduras que han estado expuestas a PFAS).

Un método exitoso para destruir PFAS siguió siendo difícil de alcanzar debido a su estructura química extremadamente resistente. Y debido a que los compuestos recalcitrantes son difíciles de descomponer, se acumulan con el tiempo y se han relacionado con efectos adversos para la salud. Los PFAS son tan potentes que incluso pequeñas cantidades son peligrosas. Imagínese tres gotas de un gotero en una piscina olímpica. Estas tres gotas son aproximadamente iguales al nivel de advertencia de salud de la EPA para PFOA y PFOS (dos tipos de PFAS) en el agua potable, que es 70 partes por billón.

El equipo de MSU-Fraunhofer tiene una solución viable para tratar las aguas residuales contaminadas con PFAS que está lista para una investigación a escala piloto. El sistema de oxidación electroquímica utiliza electrodos de diamante dopados con boro. El proceso rompe los formidables enlaces moleculares de los contaminantes, limpiando el agua mientras destruye sistemáticamente los compuestos peligrosos.

"EO, o oxidación electroquímica, es un simple, método limpio y eficaz para la destrucción de PFAS y otros co-contaminantes como un procedimiento complementario a otros procesos de tratamiento de aguas residuales, "dijo Cory Rusinek, electroquímico en MSU-Fraunhofer. "Si podemos eliminarlo de las aguas residuales, podemos reducir su aparición en aguas superficiales ".

El tratamiento de aguas residuales es un proceso de varios pasos para eliminar contaminantes o agregar productos químicos beneficiosos para crear agua descargable. El sistema EO de MSU-Fraunhofer ha avanzado a la escala de laboratorio, eliminar con éxito PFAS de galones de agua contaminada. Si bien se han investigado muchos electrodos en EO, Los electrodos de diamante dopados con boro han demostrado ser los más prometedores para la degradación de contaminantes con una serie de estudios que muestran su capacidad para degradar PFAS.

El proceso de EO descompone sistemáticamente PFAS, transformarlo de un material peligroso en dióxido de carbono, agua y fluoruro. Y debido a que MSU-Fraunhofer es líder en tecnología de diamantes industriales, los electrodos BDD están demostrando ser caballos de batalla clave en el proceso. Incluso después de cientos de rondas de tratamientos, los electrodos BDD muestran poco, Si alguna, vestir.

Dependiendo de su éxito y otros avances, Es posible que este proceso eventualmente se convierta en un componente complementario de un sistema municipal de agua potable.

El centro tiene una reputación de larga data como líder internacional en tecnologías de diamantes industriales y de próxima generación. Esta combinación coloca a MSU-Fraunhofer en una posición sólida para resolver problemas como este, dijo Michael Becker, Director de operaciones de MSU-Fraunhofer.

"La misión de Fraunhofer es cerrar la brecha de innovación entre la investigación básica y la industria, ", dijo." La experiencia combinada de MSU-Fraunhofer en la fabricación de diamantes, La electroquímica y el diseño de reactores crean un equipo diverso de profesores, científicos, ingenieros y estudiantes capaces de abordar este emergente, pero significativo, asunto."