Mais de 1,5 milhão de residentes de Michigan e potencialmente mais de centenas de locais em todo o país - e aumentando - têm água contaminada com PFAS. Michigan State University-Fraunhofer EUA, O Inc. Center for Coatings and Diamond Technologies (MSU-Fraunhofer) está desenvolvendo uma opção de tratamento escalonável para águas residuais contaminadas com PFAS.

PFAS, ou substâncias per- e polifluoroalquil, são coloquialmente conhecidos como "substâncias químicas eternas" porque são muito difíceis de decompor. Eles são encontrados em fontes de água, onde quer que retardadores de chama, são usados ​​impermeabilizantes ou supressores de vapor. PFAS pode ser absorvido através do contato direto (beber, tomando banho, natação) ou indiretamente (comer carne ou vegetais que foram expostos a PFAS).

Um método bem-sucedido para destruir PFAS permaneceu ilusório por causa de sua estrutura química extremamente resistente. E porque os compostos recalcitrantes são difíceis de decompor, eles se acumulam com o tempo e têm sido associados a efeitos adversos à saúde. Os PFAS são tão potentes que mesmo pequenas quantidades são perigosas. Imagine três gotas de um conta-gotas em uma piscina olímpica. Essas três gotas são quase iguais ao nível de recomendação de saúde da EPA para PFOA e PFOS (dois tipos de PFAS) na água potável, que é 70 partes por trilhão.

A equipe MSU-Fraunhofer tem uma solução viável para tratar águas residuais contaminadas com PFAS que está pronta para uma investigação em escala piloto. O sistema de oxidação eletroquímica usa eletrodos de diamante dopados com boro. O processo quebra as ligações moleculares formidáveis ​​dos contaminantes, limpar a água enquanto destrói sistematicamente os compostos perigosos.

"EO, ou oxidação eletroquímica, é simples, método limpo e eficaz para destruição de PFAS e outros co-contaminantes como um procedimento complementar a outros processos de tratamento de águas residuais, "disse Cory Rusinek, eletroquímico na MSU-Fraunhofer. "Se pudermos removê-lo das águas residuais, podemos reduzir sua ocorrência em águas superficiais. "

O tratamento de águas residuais é um processo de várias etapas para remover contaminantes ou adicionar produtos químicos benéficos para criar segurança, água descartável. O sistema EO da MSU-Fraunhofer avançou para a escala de laboratório, remover com sucesso PFAS de galões de água contaminada. Embora muitos eletrodos tenham sido investigados em EO, Os eletrodos de diamante dopados com boro têm se mostrado os mais promissores para a degradação de contaminantes, com uma série de estudos mostrando sua capacidade de degradar o PFAS.

O processo EO decompõe sistematicamente o PFAS, transformando-o de um material perigoso em dióxido de carbono, água e flúor. E como a MSU-Fraunhofer é líder em tecnologia de diamante industrial, os eletrodos BDD estão provando ser a força motriz do processo. Mesmo depois de centenas de rodadas de tratamentos, os eletrodos BDD estão mostrando pouco, caso existam, desgaste.

Dependendo de seu sucesso e outros avanços, é possível que esse processo venha a se tornar um componente complementar de um sistema municipal de água potável.

O centro tem uma reputação de longa data como líder internacional em tecnologias de diamante industrial e de próxima geração. Esta combinação coloca a MSU-Fraunhofer em uma posição forte para resolver problemas como este, disse Michael Becker, Diretor de operações da MSU-Fraunhofer.

"A missão de Fraunhofer é preencher a lacuna de inovação entre a pesquisa básica e a indústria, "disse ele." A experiência combinada da MSU-Fraunhofer na fabricação de diamantes, projeto de eletroquímica e reator cria uma equipe diversificada de professores, cientistas, engenheiros e alunos capazes de lidar com esse emergente, ainda significativo, edição."