Un estudio sugiere que el biocarbón de cáñamo puede contrarrestar los PFAS presentes en el suelo

Un estudio publicado en Environmental and Biogeochemical Processes determinó que el biocarbón fortificado con hierro y procesado a baja temperatura puede inmovilizar sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) en suelos contaminados. Los experimentos controlados suelo-planta indicaron que el biocarbón modificado con hierro redujo la acumulación total de PFAS en el rábano aproximadamente a la mitad y disminuyó los niveles de PFAS en el bulbo comestible del rábano en más del 25 %. Este estudio demostró que este proceso puede reducir significativamente la biodisponibilidad y la acumulación de PFAS en cultivos alimentarios.

Las PFAS son sustancias químicas sintéticas de uso común en productos de consumo y aplicaciones industriales. Poseen fuertes enlaces carbono-flúor, lo que las hace persistentes en el suelo, el agua y los organismos vivos. Estudios previos han demostrado que las PFAS pueden ser absorbidas por los cultivos y transferidas a través de la cadena alimentaria, lo que representa un riesgo significativo para la salud humana. El biocarbón es un adsorbente a base de carbono que ofrece una estrategia de remediación de suelos más eficiente y económica que otros métodos.

Los investigadores emplearon un flujo de trabajo por etapas que incluyó el perfilado de suelo contaminado, la caracterización del sorbente de biocarbón, el análisis de lixiviados y experimentos replicados de absorción suelo-planta. El equipo de investigación evaluó si el biocarbón derivado del cáñamo producido a 500–800 °C (con o sin fortificación de hierro de ~8 % en peso) podría inmovilizar los PFAS y minimizar la bioacumulación en los cultivos. Utilizaron un suelo de campo franco arenoso (pH 5,6) contaminado por espumas de extinción de incendios antiguas, que contenía 576 ± 117 ng/g de PFAS totales. Detectaron 20 de los 24 compuestos objetivo. El equipo de investigación empleó espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis de área superficial BET y poros, y caracterización mineralógica con soporte de XRD (con soporte de XRD) para relacionar las condiciones de producción del biocarbón con el rendimiento del sorbente.

El estudio encontró que el biocarbón producido a 500°C exhibió fuertes señales FTIR (2400–1000 cm⁻¹) asociadas con grupos funcionales que contienen oxígeno. Por el contrario, temperaturas de pirólisis más altas redujeron estas características, lo que llevó a una pérdida de funcionalidad superficial y un aumento de la condensación aromática. Los contenidos de macroelementos (Ca, K, Mg, P) aumentaron con la temperatura. El área superficial y el volumen de poros disminuyeron significativamente de ~233 a 17,7 m²/g y de 0,054 a 0,006 cm³/g a medida que aumentaba la temperatura. Otro hallazgo mostró que el enriquecimiento con hierro aumentó el área superficial y el volumen de poros. Los investigadores utilizaron un ensayo de cribado de lixiviados para determinar que el biocarbón producido a 500 °C fue el más efectivo para la retención de PFAS. El rábano no mostró efectos fitotóxicos y aumentó la biomasa.

Los resultados sugieren que el biocarbón enriquecido con hierro puede ser una herramienta eficaz para el tratamiento de suelos agrícolas contaminados por PFAS. Este enfoque podría limitar significativamente la transferencia de contaminantes a los cultivos y la consiguiente exposición humana a través de la ingesta de alimentos. 

Tomado de:  Environmental and Biogeochemical Processes

 Fuente: Eureka News Alert