PFAS – que significa substâncias poli e perfluoroalquiladas – são produzidas em grandes quantidades há mais de 70 anos. Elas são encontradas em uma grande variedade de produtos , incluindo tecidos, embalagens de alimentos, utensílios de cozinha antiaderentes e dispositivos médicos. Suas propriedades únicas vêm de múltiplas ligações químicas carbono-flúor, um motivo químico particularmente forte que também explica sua resistência à degradação.

Essa longevidade levou os PFAS a serem às vezes chamados de “produtos químicos eternos”. Sua persistência resultou em contaminação generalizada ao redor do mundo. Traços de PFAS foram encontrados na água potável e no gado, e foram associados a efeitos negativos à saúde humana após exposição crônica.

Este problema global precisa urgentemente de tecnologias inovadoras para a detecção, recuperação e destruição de PFAS, bem como de oleodutos responsáveis para gerenciar resíduos de PFAS.

Agora, uma equipe de químicos da Universidade de Oxford e da Universidade Estadual do Colorado mostrou que é possível destruir uma grande variedade desses produtos químicos PFAS contendo flúor e, ao mesmo tempo, recuperar seu conteúdo de flúor para reutilização em processos industriais.

Este método operacionalmente simples funciona reagindo amostras de PFAS com sais de fosfato de potássio no estado sólido. Os reagentes são moídos juntos com rolamentos de esferas, o que quebra os produtos químicos PFAS de longa duração e permite que os pesquisadores extraiam o conteúdo de flúor do produto resultante. No estudo, o flúor recuperado foi então usado para gerar reagentes de fluoração comuns, que funcionaram efetivamente em reações industriais.

Essa recuperação de flúor, para reentrada na indústria fluoroquímica, vai em direção à habilitação de uma economia circular de flúor. Isso é particularmente importante dado que o fluoritato, o mineral do qual essencialmente todos os fluoroquímicos são fabricados, é categorizado como crítico para muitos processos industriais por nações ao redor do mundo . Além disso, o fosfato usado como ativador no processo de destruição de PFAS foi recuperado e reutilizado, não implicando nenhum impacto prejudicial no ciclo do fósforo.

O método da equipe permite a destruição mecânica de todas as classes de PFAS, incluindo aquelas comumente encontradas em produtos como revestimentos antiaderentes, isolamento elétrico e tubos industriais. Isso significa que o conteúdo de flúor de resíduos cotidianos, como fita de Teflon, pode ser recuperado e usado para gerar importantes produtos químicos contendo flúor, incluindo precursores de produtos farmacêuticos e agroquímicos, como medicamentos de estatina para redução de colesterol (Lipitor), agentes anticonvulsivantes (Rufinamida) e herbicidas (Triaziflam).

Uma observação fortuita feita no curso de um estudo anterior serviu como ponto de partida para a investigação da equipe. Em um conjunto anterior de experimentos usando um método de moagem de bolas semelhante , eles notaram que os anéis de vedação contendo PFAS dos potes de moagem de bolas foram degradados durante a reação, resultando em maiores rendimentos de flúor do que o esperado. Eles concluíram que seu processo deve estar quebrando o PFAS nesses anéis de vedação e liberando flúor. Eles se perguntaram se o método pode ser capaz de quebrar e reciclar outros exemplos de PFAS, e agora demonstraram que o método realmente tem ampla aplicabilidade em uma ampla gama de PFAS.

A Professora Véronique Gouverneur (Departamento de Química, Universidade de Oxford), que liderou o estudo, disse: 'A recuperação de flúor é importante porque nossas reservas de Fluorspar, essenciais para a fabricação de, por exemplo, medicamentos que salvam vidas, estão se esgotando rapidamente devido à mineração extensiva. Este método não apenas elimina o desperdício de PFAS, mas também contribui para uma química circular de flúor, transformando poluentes persistentes em fluoroquímicos valiosos.'

O Dr. Long Yang (Departamento de Química, Universidade de Oxford), um dos principais autores do estudo, acrescentou: 'A destruição mecanoquímica de PFAS com sais de fosfato é uma inovação empolgante, oferecendo uma solução simples, porém poderosa, para um desafio ambiental de longa data. Com este método eficaz de destruição de PFAS, esperamos nos afastar da noção de PFAS como "produtos químicos eternos".'

O estudo 'Phosphate–Enabled Mechanochemical PFAS Destruction for Fluoride Reuse' foi publicado na Nature . Isso é acompanhado por um briefing de pesquisa resumido : 'Recovery of fluoride from 'forever chemicals' could lead to circular economy for fluorine.'