Produtos químicos sintéticos conhecidos como per- e polifluoroalquilos, ou PFAS, contêm ligações entre átomos de carbono e flúor consideradas as mais fortes na química orgânica. Infelizmente, o uso generalizado desses produtos não biodegradáveis ​​desde a década de 1940 contaminou muitos suprimentos de água em toda a América.

Engenheiros da UC Riverside mostraram agora em experimentos de modelagem que o uso de elétrons em excesso quebra a ligação carbono-flúor do PFAS na água, deixando subprodutos que podem até acelerar o processo. O artigo é publicado em Físico Química Física Química .

Impermeável ao calor, produtos químicos, e força física, a ligação carbono-flúor torna o PFAS onipresente em embalagens de alimentos, tecidos repelentes de manchas e água, polidores e ceras, espumas de combate a incêndios, limpando produtos, tapetes e milhares de outros produtos domésticos e industriais comuns. A Agência de Proteção Ambiental estima que a maioria da população foi exposta a PFAS que se acumulam no corpo ao longo do tempo porque esses "produtos químicos para sempre" não se biodegradam.

Sharma Yamijala, um pesquisador de pós-doutorado na Faculdade de Engenharia de Marlan e Rosemary Bourns e primeiro autor do artigo, executou simulações em moléculas de ácido perfluorooctanóico e perfluorooctanossulfônico, os contaminantes PFA mais comuns no meio ambiente, rodeado por moléculas de água. Ele descobriu que eles perderam instantaneamente seu átomo de flúor na presença de elétrons em excesso.

As moléculas de PFA se dividiram em uma espécie química intermediária, cuja composição poderia acelerar ainda mais a decomposição de outras moléculas de PFA. A reação também formou uma molécula de fluoreto de hidrogênio. Ainda não foi determinado se essas moléculas de cadeia curta são cancerígenas em concentrações típicas na água.

“Em um cenário real de tratamento de água, o excesso de elétrons pode vir de compostos contendo metais colocados na água sob radiação ultravioleta. Os elétrons desses compostos irão interagir com as moléculas de PFA e quebrá-las, "Yamijala disse.

As simulações descrevem em detalhes precisos um processo que os cientistas sabem que é possível.

"As pessoas sabiam que você poderia fazer isso, mas não sabiam por quê, "disse Bryan Wong, professor associado de engenharia química e ambiental e autor sênior do artigo. "Nossas simulações definem o quadro geral que podemos refinar para encontrar maneiras de quebrar os PFAs mais rapidamente ou com mais eficiência no futuro."