Una nuova ricerca mostra che la luce UV intensa può generare radicali di idrogeno capaci di degradare le PFAS, aprendo la strada a tecnologie più sostenibili per distruggerle davvero.
Le PFAS, note anche come “sostanze chimiche eterne”, potrebbero avere un punto debole finora sottovalutato. Un nuovo studio ha infatti dimostrato che queste molecole, tra gli inquinanti più persistenti e difficili da eliminare, possono essere degradate attraverso l’uso di luce ultravioletta intensa, senza la necessità di aggiungere altri agenti chimici. La scoperta riguarda in particolare il ruolo dei radicali di idrogeno, particelle altamente reattive generate dall’acqua quando viene esposta a luce UV ad alta energia. Secondo i ricercatori, questi radicali sarebbero in grado di attaccare le molecole di PFAS e avviare il processo di degradazione. Lo studio, guidato dal professore associato Zongsu Wei dell’Università di Aarhus, offre un’indicazione importante per lo sviluppo di tecnologie più sostenibili e mirate, capaci non solo di rimuovere le PFAS dall’acqua, ma di distruggerle in modo permanente.
Perché le PFAS sono un problema globale
Le PFAS sono una vasta famiglia di sostanze chimiche sintetiche utilizzate fin dagli anni Quaranta in numerosi prodotti di uso industriale e quotidiano. Si trovano, per esempio, negli imballaggi alimentari, nell’abbigliamento impermeabile, nelle schiume antincendio e nelle pentole antiaderenti. La loro utilità deriva dalla grande resistenza al calore, all’acqua e ai grassi, ma proprio questa stabilità le rende estremamente difficili da degradare. Una volta disperse nell’ambiente, possono persistere per decenni nelle riserve idriche, nel suolo, negli ecosistemi e negli organismi viventi. Per questo vengono chiamate “sostanze chimiche eterne”.
La loro presenza rappresenta una crescente preoccupazione per la salute pubblica, anche perché l’esposizione è stata collegata a diversi possibili effetti negativi, tra cui danni al fegato, alterazioni ormonali e un aumento del rischio di alcune forme di cancro. Il problema, dunque, non riguarda solo la contaminazione ambientale, ma anche la capacità dei sistemi sanitari e industriali di trovare soluzioni realmente efficaci.
Il ruolo decisivo dei radicali di idrogeno
Il passaggio più rilevante dello studio riguarda l’identificazione del meccanismo responsabile della degradazione. Finora molte ipotesi si erano concentrate su altre specie reattive come principali protagoniste del processo. I ricercatori hanno invece osservato che, quando l’acqua viene esposta a luce ultravioletta intensa, si generano radicali di idrogeno capaci di intervenire direttamente sulle molecole di PFAS. Queste particelle attaccano i legami chimici più resistenti, in particolare quelli tra carbonio e fluoro, considerati la ragione principale della stabilità delle PFAS. La reazione sembra funzionare meglio con luce UV ad alta energia, soprattutto a lunghezze d’onda inferiori a 300 nanometri.
Dalla filtrazione alla distruzione delle molecole
La scoperta è importante perché molti sistemi oggi disponibili riescono a rimuovere le PFAS dall’acqua, ma non a eliminarle davvero. Filtri e tecnologie di separazione possono trattenere queste sostanze, concentrarle o trasferirle altrove, ma il problema resta aperto: le molecole continuano a esistere e devono comunque essere gestite. Il vero obiettivo, sottolineano i ricercatori, è invece la degradazione, cioè la scomposizione delle PFAS in composti più piccoli e meno persistenti. “Sappiamo che i PFAS sono estremamente stabili a causa dei forti legami carbonio-fluoro, e rompere questi legami è la sfida principale. Identificando i radicali idrogeno come principale motore del processo, ora abbiamo una direzione più chiara per progettare tecnologie più efficienti e sostenibili in grado di distruggere effettivamente queste sostanze chimiche, anziché limitarsi a rimuoverle”, afferma Wei.
La distinzione è decisiva: rimuovere un inquinante significa spostarlo da una matrice all’altra; distruggerlo significa ridurne davvero la minaccia ambientale. Per questo comprendere il meccanismo chimico alla base della reazione può orientare lo sviluppo di trattamenti più efficaci, meno dipendenti da additivi esterni e potenzialmente più compatibili con un approccio ecologico.
Una scoperta promettente, ma non ancora una soluzione immediata
I ricercatori invitano però alla prudenza. La degradazione delle PFAS tramite radicali di idrogeno e luce UV non rappresenta ancora una soluzione pronta per l’impiego su larga scala. Il processo, allo stato attuale, rimane relativamente lento e durante la decomposizione possono formarsi composti intermedi, che dovranno essere studiati con attenzione per valutarne stabilità, tossicità e destino ambientale.
Questo significa che la scoperta non chiude il problema, ma offre una chiave di lettura nuova e più precisa. Sapere quale specie reattiva guida la degradazione permette infatti di progettare sistemi più efficienti, ottimizzare le condizioni di trattamento e verificare come aumentare la velocità della reazione senza introdurre ulteriori sostanze chimiche potenzialmente problematiche. “Oggi, molte tecnologie sono in grado di filtrare i PFAS dall’acqua, ma non li eliminano. Il vero obiettivo è la degradazione: scomporre completamente le molecole. Comprendere il meccanismo è essenziale se vogliamo raggiungere questo obiettivo in modo ecocompatibile e scalabile”.
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