Una solución sostenible para eliminar definitivamente los "productos químicos de siempre" de las aguas residuales y las emisiones atmosféricas

Las omnipresentes y potencialmente tóxicas sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) han impregnado silenciosamente nuestro mundo. Por este motivo, la normativa sobre contaminantes orgánicos persistentes (COP) de la UE y otras legislaciones están restringiendo el uso y los límites de emisión de estas moléculas en las aguas residuales industriales y en las emisiones a la atmósfera. Sin embargo, DESOTEC ha desarrollado un método de eliminación seguro y conforme a los COP que permite a los fabricantes abordar de forma permanente y sostenible el reto persistente de las "sustancias químicas para siempre".

¿Por qué tanto revuelo con los PFAS?

Los compuestos PFAS pertenecen a un grupo de miles de sustancias químicas artificiales. En 2021, la Organización de Cooperación y Desarrollo Económicos (OCDE) definió los PFAS como sustancias fluoradas que contienen al menos un grupo metilo o metileno totalmente fluorado. Debido a su alta resistencia térmica y química, los fabricantes de muchos sectores han recurrido a los PFAS: envasado y preparación de alimentos (por ejemplo, sartenes antiadherentes), cosméticos (por ejemplo, maquillaje), textiles, espuma contra incendios. Lo que se quiera. Sin embargo, la funcionalidad industrial de los productos que contienen PFAS se ha convertido en un legado medioambiental. Los PFAS se encuentran ahora en todas partes del mundo, incluso en las fuentes de agua potable. De hecho, si las aguas residuales de producción no se tratan adecuadamente, los PFAS pueden entrar en las aguas superficiales y subterráneas, donde se descomponen muy lentamente o no se descomponen en absoluto. Por eso se les denomina "sustancias químicas para siempre". Estudios recientes han revelado la presencia de PFAS en el agua del grifo de todo Estados Unidos, así como en más de 17.000 lugares contaminados de toda Europa. Además, a medida que los investigadores descubren los posibles efectos negativos para la salud humana de la exposición excesiva a los PFAS, las normativas sobre su uso y emisiones son cada vez más estrictas.

Legislación sobre PFAS

La UE fue pionera mundial en el control de los PFAS. La normativa sobre COP restringe desde 2009 el uso del sulfonato de perfluorooctano (PFOS), uno de los "productos químicos para siempre" más extendidos. Posteriormente, los reguladores de la UE han ampliado el ámbito de aplicación de la legislación para incluir otros compuestos PFAS, como el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el ácido perfluorohexano sulfónico (PFHxS). En febrero de 2023, la Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos (ECHA) cambió de marcha y propuso prohibir 10.000 compuestos PFAS. Una vez aprobada, esta normativa histórica afectará tanto a los productores de la UE como a sus proveedores de fuera de la UE por el uso de PFAS solos, en mezclas y en productos. A la espera de que los PFAS fueran erradicados para siempre de los procesos industriales europeos, la UE revisó su Directiva sobre agua potable para introducir un límite de 0,5 µg/l para todos los PFAS. Además, la Comisión Europea propuso añadir una serie de PFAS entre las sustancias químicas controladas que se liberan tanto en las aguas subterráneas como en las superficiales.

Los legisladores estadounidenses examinan con lupa la emisión general de PFAS. En 2021, la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) publicó una hoja de ruta estratégica sobre PFAS para limitar su contaminación. En concreto, las empresas que vierten aguas residuales contaminadas con PFAS deben cumplir un límite de emisión que depende sobre todo de las normas de calidad del agua receptora. En EE.UU., el Departamento de Defensa estadounidense (DoD) ha promovido la reactivación del carbón activado con PFAS para destruir eficazmente los PFAS.

Teniendo en cuenta este escenario normativo y la baja eficacia de eliminación de PFAS de los tratamientos convencionales de aguas residuales, las empresas tienen que buscar tecnologías de purificación más adecuadas para mantenerse al día con la restricción de compuestos.

Métodos de eliminación de PFAS

Según los investigadores y los organismos reguladores, las tres tecnologías más fáciles de utilizar para tratar los PFAS son la separación por membranas, las resinas de intercambio aniónico (REA) y el carbón activado. Además, las directrices del Convenio de Estocolmo recomiendan el carbón activado como mejor tecnología disponible (MTD) para eliminar los PFAS de una corriente contaminada (es decir, residuos, aire, líquido o gas).

Separación por membrana

Las membranas son medios sólidos porosos que pueden separar un determinado contaminante de una fase líquida o gaseosa. En función de las propiedades de los PFAS (por ejemplo, el tamaño de las moléculas), la ósmosis inversa (OI) y la nanofiltración (NF) son uno de los procesos de separación más adecuados. Estudios anteriores han demostrado que estos métodos son eficaces para eliminar los PFAS del agua. Por otra parte, requieren un pretratamiento previo (por ejemplo, filtración con carbón activado) para evitar el ensuciamiento de las membranas y prolongar su vida útil.

Resinas de intercambio aniónico

Como su nombre indica, esta vía de depuración consiste en intercambiar los iones PFAS de carga negativa disueltos en el agua con otros aniones (por ejemplo, cloruros) incrustados en un lecho de resina polimérica. Este intercambio se produce mediante un mecanismo de adsorción. Las resinas presentan una gran capacidad de adsorción y eliminan eficazmente una amplia gama de PFAS. No obstante, al tratarse de una tecnología menos madura, se calcula que su coste es tres veces superior al del carbón activado.

Filtración por carbón activado

En este caso, los PFAS se adsorben en la estructura interna altamente porosa del carbón activado. El área superficial superior de estos absorbentes se crea mediante el tratamiento a alta temperatura (es decir, la activación) de carbones basados en carbón o en materias primas renovables. Además de ser capaz de atrapar una amplia gama de PFAS dentro de sus poros, el rendimiento de adsorción del carbón activado aumenta con la longitud de la cadena del contaminante.

Cómo eliminar los PFAS de las aguas residuales mediante carbón activado

Las soluciones de filtración con carbón activo de DESOTEC resultaron ser una tecnología muy eficaz para eliminar los PFAS de las aguas residuales industriales, las aguas subterráneas o las aguas residuales de extinción de incendios.

Al poder funcionar como tecnología autónoma, la filtración con carbón activo es más rentable que las técnicas mencionadas. Esto es especialmente cierto cuando se alquilan filtros móviles "plug-and-play" en lugar de comprar instalaciones fijas por adelantado. Además, la filtración con carbón activado puede convertirse en una solución de circuito cerrado si la concentración de PFAS en el carbón activado está por debajo de los umbrales reglamentarios de COP y el carbón activado puede reactivarse. Otras ventajas de la filtración móvil son una mayor seguridad (es decir, los contaminantes no se manipulan in situ), una mayor flexibilidad y un coste de propiedad mínimo.

Cómo eliminar los PFAS de las emisiones atmosféricas mediante carbón activado

Por desgracia, los PFAS también pueden colarse en sus emisiones atmosféricas. Algunos ejemplos comunes son los revestimientos textiles, razón por la cual también están en el aire nuevas normativas para controlar la liberación de PFAS. Sin embargo, está de suerte. Nuestras soluciones de filtración sostenible van más allá del tratamiento de aguas residuales. Si desea eliminar los PFAS de sus emisiones atmosféricas, DESOTEC puede proporcionarle un filtro de carbón activado ad-hoc.

Cómo destruir los PFAS de forma legal y respetuosa con el medio ambiente

Aunque los productos que contienen PFAS pueden incinerarse, su incineración es potencialmente perjudicial para el medio ambiente, ya que no descompone totalmente los compuestos tóxicos. Para garantizar el pleno cumplimiento de la estricta normativa de la UE sobre COP, en colaboración con VITO hemos ideado un método validado para medir con precisión el nivel de PFAS adsorbidos en el carbón activo. Si la concentración de PFAS en el carbón usado está por debajo de los límites establecidos y seguros señalados en el Reglamento europeo sobre COP, el carbón saturado se someterá a un proceso de reactivación térmica en nuestras instalaciones. Esta ruta reactiva el carbono al tiempo que descompone los PFAS de forma completa y segura, evitando así su liberación al medio ambiente. La ausencia de PFAS en el aire quedó demostrada por múltiples campañas de medición. Sin embargo, cuando la concentración de PFAS supera el límite de COP de la UE, el carbón activado no se reactiva en nuestras instalaciones, sino que se transporta a un tercero especializado, lo que garantiza un tratamiento seguro y conforme a las normas.

El fin (de los PFAS)

Países de todo el mundo ya han puesto en marcha estrategias para reducir el riesgo de contaminación por PFAS. Al tiempo que los COP y otras normativas endurecen los límites de emisión de PFAS, surgen nuevas tecnologías de depuración. Tras años de investigación y desarrollo, contamos con los conocimientos necesarios para seleccionar el tipo de carbón activo y los filtros más adecuados para optimizar la depuración de las aguas residuales y las emisiones atmosféricas que contienen una cantidad limitada de PFAS. Sin embargo, el diseño de una solución verdaderamente sostenible debe ir más allá de la etapa de eliminación de PFAS y, por tanto, las empresas tienen que ofrecer una eliminación definitiva pero ecológica de las "sustancias químicas para siempre", teniendo en cuenta todo el ciclo de vida de la tecnología de depuración. Mediante el uso de una tecnología segura, conforme a la ley y responsable con el medio ambiente, DESOTEC está ayudando a la industria a deshacerse de estas sustancias químicas, para siempre.