UNA NUOVA RICERCA DIMOSTRA CHE UN MATERIALE BIDIMENSIONALE PUÒ ROMPERE I LEGAMI CHIMICI DEI PFAS, I PIÙ RESISTENTI CHE VALGONO AL COMPOSTO IL NOME DI “FOREVER CHEMICALS” . LO STUDIO NASCE DALLA COLLABORAZIONE TRA BE DIMENSIONAL E LA RICE UNIVERSITY
Cosa sono i PFAS e perché vengono chiamati “forever chemicals”?
I PFAS, acronimo di sostanze perfluoroalchiliche, sono una vasta famiglia di composti chimici sintetici utilizzati da decenni in numerosi processi industriali e prodotti di uso quotidiano.
Rivestimenti antiaderenti, imballaggi alimentari, schiume antincendio, tessuti impermeabili e componenti elettronici sono solo alcuni degli ambiti in cui queste sostanze sono state largamente impiegate. La loro diffusione è legata a proprietà chimiche molto specifiche, come la resistenza al calore, all’acqua e ai grassi.
Il problema principale dei PFAS risiede nella loro straordinaria stabilità chimica. I legami carbonio-fluoro che li caratterizzano sono tra i più forti conosciuti in chimica, rendendo queste sostanze estremamente persistenti nell’ambiente.
Una volta rilasciati, i PFAS tendono ad accumularsi in suoli, falde acquifere e corpi idrici, entrando facilmente nella catena alimentare. Per questo vengono spesso definiti “forever chemicals”, sostanze che non si degradano naturalmente in tempi compatibili con la tutela degli ecosistemi e della salute umana.
Numerosi studi scientifici hanno associato l’esposizione ai PFAS a effetti avversi sulla salute, tra cui alterazioni endocrine, problemi al sistema immunitario e un aumento del rischio di alcune patologie.
La difficoltà nel rimuoverli efficacemente dall’acqua potabile e dalle matrici ambientali rappresenta oggi una delle sfide più complesse per la chimica ambientale e le tecnologie di bonifica. La buona notizia è che è appena stata pubblicata una ricerca piuttosto promettente.
La ricerca: rompere i legami più resistenti della chimica
In questo contesto si inseriscono i risultati ottenuti da BeDimensional e dal gruppo di ricerca del professor Michael S. Wong della Rice University di Houston, Texas.
La collaborazione ha dimostrato che il nitruro di boro esagonale a pochi strati atomici, noto come FL-hBN, è in grado di distruggere i PFAS rompendo proprio quei legami carbonio-fluoro che ne garantiscono la persistenza.
Il materiale, prodotto industrialmente da BeDimensional, è stato testato sotto irraggiamento UVC. Ha mostrato una capacità significativa di degradazione dei PFAS in condizioni ambientali, senza richiedere elevate quantità di energia.
I risultati indicano una degradazione molecolare efficace, con la trasformazione dei PFAS in ioni fluoro innocui e in molecole di piccole dimensioni non pericolose.
Nuove prospettive per il trattamento delle acque
Uno degli aspetti più rilevanti dello studio riguarda la natura del materiale utilizzato. Il FL-hBN è un fotocatalizzatore privo di metalli, una caratteristica particolarmente importante in termini di sostenibilità ambientale e sicurezza.
I fotocatalizzatori metal-free capaci di rompere i legami C–F sono rari. E le prestazioni osservate per il FL-hBN aprono prospettive concrete per lo sviluppo di tecnologie di trattamento delle acque più pulite ed efficienti.
Nei test di laboratorio, il FL-hBN ha raggiunto livelli di degradazione del PFOA nettamente superiori a quelli ottenuti con materiali di riferimento come il biossido di titanio.
Inoltre, ha mostrato un’elevata attività anche a concentrazioni molto basse. Ha evidenziato così come le proprietà dei materiali a pochi strati atomici possano fare la differenza rispetto alle forme convenzionali tridimensionali.
Materiali bidimensionali e sostenibilità ambientale
La ricerca si colloca all’interno di un filone più ampio che vede nei materiali bidimensionali una risorsa strategica per affrontare alcune delle principali emergenze ambientali.
La capacità di progettare materiali le cui proprietà dipendono dalla struttura atomica, più che dalla sola composizione chimica, consente di immaginare soluzioni mirate per problemi complessi come la contaminazione delle risorse idriche.
La collaborazione tra BeDimensional e la Rice University unisce la produzione industriale di materiali avanzati alla ricerca accademica di frontiera nel campo della catalisi e della bonifica ambientale. L’obiettivo condiviso è sviluppare tecnologie scalabili, capaci di ridurre l’impatto ambientale degli inquinanti persistenti e di contribuire a una gestione più sostenibile dell’acqua.
Una prospettiva concreta contro i contaminanti persistenti
La dimostrazione dell’efficacia del FL-hBN nella distruzione dei PFAS rappresenta un passaggio importante. Fino a oggi, le soluzioni disponibili erano spesso limitate a processi di separazione o confinamento, più che a una reale eliminazione delle sostanze.
La possibilità di rompere i legami chimici alla base della persistenza dei PFAS apre scenari nuovi per la bonifica di falde contaminate e per il trattamento delle acque destinate al consumo umano.
In un contesto globale segnato da crescenti restrizioni normative sui PFAS e da una maggiore attenzione ai rischi sanitari e ambientali, risultati di questo tipo indicano una direzione chiara.
Affrontare l’inquinamento da “forever chemicals” richiede innovazione scientifica, materiali avanzati e un approccio che tenga insieme efficacia, sostenibilità energetica e riduzione degli impatti collaterali.
