Un equipo de investigación ha descubierto que el uso de una nueva subclase de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) en las baterías de iones de litio es una fuente creciente de contaminación del aire y del agua.
Los hallazgos fueron publicados en un estudio revisado por pares en Nature Communications el pasado 8 de julio.
Las pruebas realizadas por el equipo de investigación de la Universidad de Texas Tech descubrieron además que estos PFAS, llamados bis-perfluoroalquil sulfonimidas (bis-FASI), demuestran una persistencia ambiental y una ecotoxicidad comparables a compuestos más antiguos y notorios como el ácido perfluorooctanoico (PFOA).
Las baterías de iones de litio son una parte clave de la creciente infraestructura de energía limpia, con usos en coches eléctricos y productos electrónicos, y se anticipa que la demanda crecerá exponencialmente durante la próxima década.
“Nuestros resultados revelan un dilema asociado con la fabricación, eliminación y reciclaje de infraestructura de energía limpia”, dijo Guelfo, profesor asociado de ingeniería ambiental en la Facultad Edward E. Whitacre Jr.
“Reducir las emisiones de dióxido de carbono con innovaciones como los coches eléctricos es fundamental, pero no debería tener como efecto secundario aumentar la contaminación por PFAS. Necesitamos facilitar tecnologías, controles de fabricación y soluciones de reciclaje que puedan combatir la crisis climática sin liberar contaminantes altamente recalcitrantes”.
La investigación
Los investigadores tomaron muestras de aire, agua, nieve, suelo y sedimentos cerca de plantas de fabricación en Minnesota, Kentucky, Bélgica y Francia. Las concentraciones de bis-FASI en estas muestras eran, por lo general, muy altas. Los datos también sugirieron que las emisiones atmosféricas de bis-FASI pueden facilitar el transporte a larga distancia, lo que significa que las áreas alejadas de los sitios de fabricación también pueden verse afectadas. El análisis de varios vertederos municipales en el sureste de los EEUU indicó que estos compuestos también pueden ingresar al medio ambiente a través de la eliminación de productos, incluidas las baterías de iones de litio.
Las pruebas de toxicidad demostraron que concentraciones de bis-FASI similares a las encontradas en los sitios de muestreo pueden cambiar el comportamiento y los procesos metabólicos energéticos fundamentales de los organismos acuáticos. La toxicidad de los bis-FASI aún no se ha estudiado en humanos, aunque otros PFAS más estudiados están vinculados con el cáncer, la infertilidad y otros daños graves a la salud.
Las pruebas de tratabilidad demostraron que los bis-FASI no se descomponen durante la oxidación, lo que también se ha observado con otros PFAS. Sin embargo, los datos mostraron que las concentraciones de bis-FASI en el agua podrían reducirse utilizando carbón activado granular e intercambio iónico, métodos que ya se utilizan para eliminar los PFAS del agua potable.
Aprovechar la experiencia
“Estos resultados ilustran que los enfoques de tratamiento diseñados para PFOA y PFOS (ácido perfluorooctanosulfónico) también pueden eliminar los bis-FASI”, afirmó el autor del estudio Lee Ferguson, profesor asociado de ingeniería ambiental en la Universidad de Duke. “Es probable que el uso de estos enfoques aumente a medida que se actualicen las instalaciones de tratamiento para cumplir con los nuevos niveles máximos de contaminantes de la EPA para PFAS”.
Guelfo y Ferguson enfatizan que este es un momento crucial para la adopción de tecnologías de energía limpia que puedan reducir las emisiones de dióxido de carbono.
“Deberíamos aprovechar la experiencia de equipos multidisciplinarios de científicos, ingenieros, sociólogos y formuladores de políticas para desarrollar y promover el uso de infraestructura de energía limpia y minimizar la huella ambiental”, dijo Ferguson.
“Deberíamos aprovechar el impulso de las iniciativas energéticas actuales para garantizar que las nuevas tecnologías energéticas sean verdaderamente limpias”, añadió Guelfo.
galan
14/07/2024