La Universidad de Waterloo está liderando un equipo interdisciplinario para identificar y tratar las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), más conocidas como sustancias químicas para siempre, en los sistemas de agua que afectan a más de 2,5 millones de canadienses.
Los PFAS son una nueva clase de más de 4000 contaminantes ambientales cuyo impacto en la salud humana se desconoce. Los PFAS se utilizan en una amplia gama de productos, como cosméticos, textiles, espumas ignífugas y materiales de envasado de alimentos.
“Los PFAS son incluso más estables que los plásticos. Su enlace carbono-flúor es uno de los más fuertes que se pueden hacer en química: muy, muy termodinámicamente estable”, dijo Scott Hopkins, líder del proyecto y profesor en el Departamento de Química de Waterloo. “Debido a que está hecho por el hombre, hay muy pocas cosas naturales que realmente puedan afectarlo”.
“Los métodos tradicionales de tratamiento de agua son ineficaces para destruir estos químicos”, dijo Hopkins. “Muchas comunidades canadienses más pequeñas no tienen la capacidad de realizar pruebas de contaminantes como PFAS o la capacidad de implementar nuevas tecnologías de tratamiento de agua y aguas residuales. Como resultado, los contaminantes permanecerán en sus ecosistemas y se biomagnificarán o acumularán en la red alimentaria local”.
Hopkins se asoció con el profesor Franco Berruti de Western University, junto con USP Technologies, Brown and Caldwell, la Agencia de Agua Limpia de Ontario, el Consorcio de Agua de Ontario, la Asociación Canadiense de Agua y Aguas Residuales y siete sistemas regionales de suministro de agua en Ontario.
“Para abordar problemas grandes y complejos como este, debe involucrar a muchos expertos que aporten habilidades únicas y valiosas a la mesa. Nuestro equipo cuenta con expertos líderes en química, ingeniería química, inteligencia artificial, tratamiento de agua, política y regulación”, dijo Hopkins. “Tenemos miembros de la academia, la industria, organizaciones sin fines de lucro y agencias gubernamentales, todos comprometidos en resolver este problema”.
Las muestras se tomarán de entrada ya lo largo de varios puntos a lo largo del proceso de tratamiento. Los investigadores se centrarán en las áreas de captación del sistema de suministro de agua de Union, el sistema de suministro de agua primario del lago Huron, el sistema de suministro de agua primario del área de Elgin, el sistema de suministro de agua del área de Lambton, la región de Peel, el sistema de agua de la ciudad de Cornualles y las ciudades de Durham y Londres.
Hopkins y su equipo se centrarán en la detección, caracterización y uso de modelos de aprendizaje automático para predecir las propiedades fisicoquímicas de PFAS y los productos de transformación generados por los procesos de tratamiento.
“Nuestra especialidad en movilidad de iones y espectrometría de masas nos permite separar mezclas complejas y ver qué hay en ellas”, dijo Hopkins. “También usamos el aprendizaje automático para inferir cosas sobre los procesos químicos con los que estamos tratando y encontrar las condiciones de tratamiento óptimas para que podamos hacer el mejor uso de la instrumentación que tenemos”.
Western se centrará en el tratamiento como Berruti, y sus colegas de ICFAR ya han logrado avances considerables en la destrucción de PFAS en biosólidos mediante tratamiento termoquímico (pirólisis) y en agua mediante tratamiento UV. Este trabajo se realiza en colaboración con Domenico Santoro, gerente sénior de investigación e innovación en USP Technologies Inc. y profesor adjunto de investigación en Western.
“Este financiamiento (opción 2 de la Alianza NSERC) nos permite promover nuestros avances en las mejores prácticas para eliminar para siempre los productos químicos del suministro de agua de Canadá”, dijo Franco Berruti, profesor de Western University. “En asociación con la industria, los municipios y colegas de la Universidad de Waterloo, ICFAR está extremadamente orgulloso de nuestras actividades de investigación en expansión destinadas a desarrollar nuevas innovaciones en la purificación del agua y al mismo tiempo tener un impacto directo en la comunidad”.
Este proyecto de investigación conjunto determinará qué PFAS están presentes en las aguas de Ontario, determinará los procesos químicos y físicos que sustentan las tecnologías de tratamiento y proporcionará información clave para informar a los sistemas de agua canadienses sobre posibles contaminantes de PFAS y opciones de tratamiento.
El proyecto está financiado por la subvención NSERC Alliance Option 2. Las subvenciones de la alianza alientan a los investigadores universitarios a colaborar con organizaciones asociadas, que pueden ser de los sectores privado, público o sin fines de lucro. Estas subvenciones respaldan proyectos de investigación dirigidos por equipos sólidos, complementarios y colaborativos que generarán nuevos conocimientos y acelerarán la aplicación de los resultados de la investigación para crear beneficios para Canadá. Bajo la Opción 2 de la Alianza, NSERC brinda mayor apoyo financiero a proyectos de investigación que tienen como objetivo abordar problemas importantes que impactan directamente a la sociedad.
