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Procesos de electro-oxidación para la eliminación de PFOA en las aguas residuales

AGOSTO

Desde el año 1940 el ácido perfluoroctanoico (PFOA) está muy presente en nuestra vida cotidiana, como en el recubrimiento de sartenes o espumas antincendios, provocando un grave impacto en nuestro medio ambiente. La alta estabilidad de esta molécula, otorgada por la alta fortaleza del enlace C-F, resulta muy difícil de eliminar con los tratamientos biológicos tradicionales presentes en las EDAR.

Desde el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Madrid, en colaboración con el Laboratoire de Génie Chimique de la Université Toulouse III, han elegido la técnica de electro-oxidación para proceder a la degradación de 100 mg/L de PFOA utilizando diamante dopado con boro (BDD) como ánodo y analizando la influencia del cátodo sobre el proceso. Las reacciones de reducción producidas sobre el cátodo son fundamentales en la eliminación del PFOA. De esta forma, es factible eliminar completamente el PFOA utilizando Pt como cátodo, con un 58,6 % de defluoración y un 76% de mineralización al pH natural (pH:4) de la disolución inicial.

En la industria química las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS) y el PFOA han sido muy utilizados dado su anfifilicidad, estabilidad y propiedades tensioactivas.

A pesar de ello, estas sustancias en el agua provocan un grave problema medioambiental a causa de su potencial de bioacumulación y su carácter de disruptor endocrino. El PFOA ha sido declarado como un grave contaminante y en la actualidad es vigilado muy de cerca tanto en Europa como en los Estados Unidos. Sin duda, el gran objetivo consistirá en desarrollar procesos que sean eficientes y viables a nivel económico, para lograr su eliminación en el agua residual.

Por este motivo, en la investigación llevada a cabo se ha analizado la viabilidad del proceso con concentraciones reducidas de electrolito (3,5 mM Na2SO4), utilizando BDD como ánodo y diferentes materiales (Pt, BDD, Zr y acero) como cátodo, para la degradación de 100 mg/L PFOA.

Los resultados reflejan una gran influencia del cátodo sobre la defluoración y mineralización del PFOA. La ruta de degradación del PFOA sigue un mecanismo complejo en el que las reacciones de oxidación sobre la superficie del ánodo son responsables de la mineralización del PFOA, mientras que las reacciones de reducción que se dan sobre el cátodo llevan a cabo la defluoración.

Ahora el desafío estaría en el desarrollo de celdas electroquímicas que pudieran eliminar PFAS en aguas reales, en la escala de ng o µg/L.

 

(Fuentehttp://www.madrimasd.org/)