El químico de la Universidad Carnegie Mellon, Terrence J. Collins, ha desarrollado un enfoque que elimina rápida y económicamente más del 99 por ciento del bisfenol A BPA del agua. El BPA, un químico ubicuo y peligroso utilizado en la fabricación de muchos plásticos, se encuentra enfuentes de agua en todo el mundo.
en un artículo publicado en Química verde , el equipo de investigación de Collins y sus colaboradores en la Universidad de Auckland y la Universidad Estatal de Oregón también recopilaron evidencia de la presencia de BPA en una multitud de productos y fuentes de agua, así como la toxicidad del químico. El equipo de investigación construye un caso sólido para la necesidadpara remediar eficazmente el agua contaminada con BPA, especialmente las corrientes de desechos industriales y la escorrentía de los vertederos, y ofrecen una solución simple.
El BPA es un químico utilizado principalmente en la producción de resinas epoxídicas y plástico de policarbonato. Su uso está muy extendido: el BPA se puede encontrar en productos desde DVD y lentes para anteojos hasta recibos de cajas registradoras, a los que las personas y la vida silvestre están regularmente expuestos.
El BPA es peligroso porque imita el estrógeno, una hormona natural y puede afectar el sistema endocrino del cuerpo. Los estudios en peces, mamíferos y células humanas han demostrado que el BPA afecta negativamente el desarrollo, el crecimiento y el metabolismo del cerebro y del sistema nervioso, el crecimiento y el metabolismosistema.
Las preocupaciones sobre los efectos sobre la salud del BPA llevaron a los fabricantes a comenzar a fabricar productos libres de BPA como biberones y botellas de agua a partir de 2010. Irónicamente, muchos reemplazos de BPA también tienen una toxicidad similar al BPA mismo.
"Los reemplazos de BPA a menudo no se han probado adecuadamente a pesar del hecho de que las pruebas son fáciles de hacer", dijo Collins, la profesora Teresa Heinz de Química Verde en Carnegie Mellon. "Un gran equipo de científicos de la salud ambiental y químicos verdes desarrollaron una metodologíallamado Protocolo escalonado para la disrupción endocrina para identificar disruptores endocrinos a los niveles más altos de la ciencia contemporánea, que publicamos en Green Chemistry en 2013 ".
Con más de 15 mil millones de libras de BPA todavía produciéndose anualmente, la contaminación y la limpieza de BPA presentan un desafío significativo.
"No hay escapatoria del BPA para ninguna criatura viviente", dijo Collins, la profesora de Química Verde Teresa Heinz de Carnegie Mellon. "El uso global masivo del BPA sobrecarga una infraestructura de tratamiento de agua ya sobrecargada y la mayoría de las descargas de agua BPAsimplemente nunca llegue a una instalación de tratamiento de agua. Nuestro enfoque tiene un alto potencial para ser una estrategia de remediación mucho mejor para las corrientes de desechos contaminados con BPA ".
Actualmente, el agua contaminada con BPA, como los desechos industriales o la escorrentía de los vertederos, puede tratarse o no antes de que se libere al medio ambiente o a las plantas de tratamiento de aguas residuales.
El equipo de Collins ofrece una solución de limpieza simple, efectiva y barata. Su sistema involucra un grupo de catalizadores llamados activadores de TAML, pequeñas moléculas que imitan las enzimas oxidantes. Cuando se combinan con peróxido de hidrógeno, los activadores de TAML descomponen muy efectivamente los químicos dañinos en el agua.
En el documento actual de 25 páginas, los investigadores demuestran la eficacia y la seguridad de los activadores de TAML para descomponer el BPA. Agregar TAML y peróxido de hidrógeno al agua muy contaminada con BPA resultó en una reducción del 99 por ciento de BPA en 30 minutos a casi neutralpH, que es la norma de pH para el tratamiento de aguas residuales.
El tratamiento con TAML a este pH hizo que el BPA se ensamblara en unidades más grandes llamadas oligómeros, que se agrupan y precipitan fuera del agua. Según Collins, los oligómeros podrían filtrarse y eliminarse en una instalación de tratamiento de agua con BPA. Lo más importante, extensolos estudios de Collins y sus colaboradores encontraron que los oligómeros no son dañinos. La naturaleza de los enlaces que unen las moléculas de BPA no permite que los oligómeros vuelvan a BPA.
Para garantizar la seguridad del agua descontaminada, incluidos los oligómeros, los investigadores lo probaron con los ensayos del Protocolo escalonado para la disrupción endocrina TiPED. Descubrieron que el agua BPA tratada con TAML no mostraba actividad de estrógenos ni causaba anormalidades en la levadura ydesarrollo de embriones de pez cebra.
Los investigadores también probaron la eficacia del tratamiento con TAML en agua cargada con BPA a un pH de 11. A este pH más alto, hubo una reducción de BPA mayor al 99.9 por ciento en 15 minutos. En contraste con el tratamiento con pH 8.5, el BPAlas moléculas fueron destruidas y no se detectaron oligómeros.
"Debido a que el tratamiento con TAML / peróxido de hidrógeno elimina el BPA del agua tan fácilmente en concentraciones similares a una variedad de corrientes de desechos, incluidas las soluciones de procesamiento de plantas de papel y el lixiviado de vertederos, suponiendo que los estudios de laboratorio se transfieran al mundo real, ahora podemos ofrecer unprocedimiento nuevo y simple para reducir la exposición a BPA en todo el mundo ", dijo Collins.
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Materiales proporcionados por Universidad Carnegie Mellon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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