Cómo eliminar las PFAS del suelo de forma económica utilizando biocarbón y roca

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Biosólidos. El término suena poco apetecible y, francamente, debería serlo. Son los lodos sobrantes del tratamiento de aguas residuales municipales. Cada año, millones de toneladas métricas de esta porquería rica en nutrientes se esparcen por las tierras agrícolas de Estados Unidos. Durante décadas, se vendió como una alternativa de fertilizante natural. Una maravilla del reciclaje, seguro. Hasta que nos dimos cuenta del truco.

Los lodos se cargan con PFAS.

Estos son los llamados “químicos eternos”. No se estropean. El enlace carbono-flúor en estas moléculas es feroz. Resiste el calor, el agua y las reacciones químicas. Cuando se aplica al suelo, las PFAS no desaparecen. Está ahí. Construyendo año tras año. ¿Y luego? Se derrama en los cursos de agua. O peor aún, es absorbido por los cultivos. Ascendiendo en la cadena alimentaria.

Esto no es sólo una curiosidad medioambiental. Es una crisis de salud a punto de suceder.

El costo oculto del suelo contaminado

Pequeños agricultores. Productores orgánicos. Ellos fueron los más afectados. Usaron fertilizantes con PFAS mucho antes de que alguien entendiera la magnitud del problema. Ahora tienen que pagar el proyecto de ley de limpieza. Y la factura es astronómica.

Las técnicas de remediación actuales cuestan entre 800.000 y 1,6 millones de dólares por hectárea. Hagamos los cálculos y veremos un costo de limpieza nacional de aproximadamente 8 billones de dólares. ¿Quién paga eso? Nadie. Es imposible. Así que seguimos cultivando en tierra contaminada, esperando lo mejor.

Es por eso que investigadores de la Universidad de Yale, dirigidos por el científico ambiental Jake Thompson, han propuesto un camino diferente. Su método, publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), reduce el precio a unos 29.000 dólares.

Espera, ¿29.000 dólares?

Sí. Una fracción del costo. Y en realidad mejora el suelo, en lugar de dejarlo desnudo.

¿Por qué las PFAS son tan difíciles de eliminar?

Para comprender la solución, hay que observar el defecto. El estudio de la EPA de 2001 estimó que Estados Unidos produce entre 2.740 y 3.450 toneladas métricas de PFAS en biosólidos anualmente. La mitad de eso termina en suelo agrícola.

Las PFAS son persistentes. Se acumulan. Los estudios en humanos han relacionado la exposición con problemas cardiovasculares, esclerosis múltiple, problemas de fertilidad y varios tipos de cáncer. Los estudios de laboratorio y en animales respaldan esto y muestran daños reproductivos. Por supuesto, los vínculos aún se están investigando. Pero la tendencia es clara: las PFAS en la tierra donde cultivamos alimentos son malas noticias.

“Aunque este estudio se centra en Estados Unidos, las PFAS son un desafío a nivel mundial”, señala Thompson.

¿La vieja forma de limpiar? Desenterrar. Quémalo. Excave la capa superior del suelo contaminado e incinere. ¿Eficaz? Tal vez. ¿Sostenible? En absoluto. Pierdes la capa superior del suelo. Liberas enormes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. Es una solución a corto plazo con daños a largo plazo.

La solución para rocas y plantas

El nuevo método comienza con roca alcalina triturada. Basalto. La piedra caliza también podría funcionar. Esparces esta piedra sobre los campos contaminados. Este proceso, llamado “meteorización mejorada”, eleva el pH del suelo a alrededor de 7.

¿Por qué es importante el pH? Porque aumenta la movilidad y biodisponibilidad de PFAS específicos, como PFOS y PFOA.

Una vez que los químicos son más activos en el suelo, se introducen hiperacumuladores. Plantas como el cáñamo o pastos perennes. Estas especies son conocidas por absorber rápidamente las PFAS. Sacan el veneno de la tierra.

Luego viene la parte inteligente. Cosechas esas plantas. Los sometes a pirólisis. Ese es un tratamiento térmico sin oxígeno. ¿El resultado? Biocarbón.

Este biocarbón se puede volver a aplicar al campo. Actúa como una esponja. Inmoviliza cualquier PFAS residual que quede, evitando que se transfiera a cultivos forrajeros para el ganado o los seres humanos.

Pero hay preguntas. ¿Qué sucede con las PFAS durante la pirólisis? Estudios recientes sugieren que las temperaturas deben alcanzar al menos 800 °C (1472 °F) para descomponer suficientemente los químicos. Si no calienta correctamente, simplemente está desplazando el problema.

El equilibrio del carbono

Aquí hay una ecuación económica que se extiende más allá de los dólares. Se trata de carbono.

La pirólisis requiere mucho calor. El transporte requiere combustible. Ambos emiten gases de efecto invernadero. Pero el proceso de erosión intensificado (la descomposición de las rocas) extrae carbono de la atmósfera. Thompson y su equipo hicieron los números. Los dos procesos se equilibran.

De hecho, si Estados Unidos adoptara este proceso a gran escala, estiman que podría reducir 10,5 toneladas métricas de CO2 cada año.

Resulta que arreglar el suelo puede ayudar a enfriar el planeta.

Un camino a seguir para los agricultores

La ciencia todavía está evolucionando. El destino de las PFAS durante las distintas etapas de este tratamiento no está completamente definido. Pero el potencial es innegable.

“Este es un camino real para darles a los agricultores cierta autoridad sobre sus tierras”, dice Thompson. “Y dejar el suelo en mejores condiciones que antes”.

Durante años, a los agricultores se les dijo que siguieran aplicando biosólidos. Ahora se les está entregando una manera de reparar el daño sin quebrar. No es perfecto. Aún existen incógnitas sobre los umbrales de temperatura y la dinámica del suelo a largo plazo. Pero es más barato. Es menos destructivo. Y podría ser la única manera de gestionar los químicos permanentes que ya hemos dejado atrás.

La salud del suelo mejora. Los costos bajan. Los químicos quedan atrapados, no sólo desplazados. ¿Es eso suficiente? Tal vez. Por ahora, es mejor que dejarlos sentados.