They eliminate up to 94% of "forever chemicals" in water using failed lithium battery chemistry/Eliminan hasta el 94% de «químicos eternos» en agua usando química de baterías de litio fallidas
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"Eternal chemicals" are perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFAS), a group of highly resistant synthetic chemical compounds used in products such as non-stick coatings, waterproofing materials, firefighting foams, and more. They are called "eternal" because their carbon-fluorine bonds are extremely strong and do not readily degrade in the environment, contaminating water, soil, and even the human body, where they can cause health problems such as cancer or hormonal disruptions.
Los "químicos eternos" son las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés), un grupo de compuestos químicos sintéticos muy resistentes que se usan en productos como revestimientos antiadherentes, impermeables, espumas contra incendios y más. Se llaman "eternos" porque sus enlaces carbono-flúor son extremadamente fuertes y no se degradan fácilmente en el medio ambiente, contaminando el agua, el suelo y hasta el cuerpo humano, donde pueden causar problemas de salud como cáncer o alteraciones hormonales.
A group of researchers at the University of Chicago recently developed an innovative method to remove up to 94% of PFAS from water, drawing inspiration from lithium-ion battery failures. Essentially, they studied how components degrade in defective lithium-ion batteries and applied that chemistry to break down PFAS molecules. The process is based on lithium-mediated electroreduction in non-aqueous electrolytes (i.e., solvents that are not water-based).
Recientemente un grupo de investigadores de la Universidad de Chicago desarrollaron un método innovador para eliminar hasta el 94% de estos PFAS en el agua, inspirándose en los fallos de las baterías de litio. Básicamente, estudiaron cómo se degradan los componentes en baterías de litio defectuosas y aplicaron esa química para romper las moléculas de PFAS. El proceso se basa en una electrorreducción mediada por litio en electrolitos no acuosos (es decir, solventes que no son a base de agua). Aquí va el paso a paso simplificado:
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PFAS are difficult to oxidize because fluorine strongly attracts electrons. Reduction (adding electrons) is more effective at breaking C-F bonds; however, in water, this reduction would degrade the water itself, so stable, non-aqueous solvents are used for reduction. Lithium-coated copper electrodes are used. The lithium acts as a mediator to facilitate electron transfer and break down PFAS molecules, such as perfluorooctanoic acid (PFOA), one of the most common.
Los PFAS son difíciles de oxidar porque el flúor atrae fuertemente los electrones. La reducción (agregar electrones) es más efectiva para romper los enlaces C-F, sin embargo, en agua, esta reducción degradaría el agua misma, por lo que usan solventes no acuosos estables para la reducción. Utilizan electrodos de cobre tratados con litio. El litio actúa como mediador para facilitar la transferencia de electrones y descomponer las moléculas de PFAS, como el ácido perfluorooctanoico (PFOA), uno de los más comunes.
In an electrochemical reactor, PFAS molecules are completely broken down into mineralized (harmless) fluorine without generating short-chain byproducts, which are even more difficult to remove. This reverses the typical battery chemistry, where the goal is to prevent degradation, but here it is used intentionally to destroy contaminants. This method achieves 94% defluorination (breaking almost all C-F bonds) and 95% overall degradation of PFAS. In tests with 33 PFAS compounds, 22 were degraded by more than 70%, and some by as much as 99%.
En un reactor electroquímico, las moléculas de PFAS se rompen completamente en flúor mineralizado (inofensivo) sin generar subproductos de cadena corta, que son aún más difíciles de eliminar. Esto invierte la química típica de las baterías, donde se busca evitar la degradación, pero aquí la usan a propósito para destruir contaminantes. Este método logra un 94% de desfluoración (romper casi todos los enlaces C-F) y un 95% de degradación general de los PFAS. En pruebas con 33 compuestos PFAS, 22 se degradaron en más del 70%, y algunos hasta el 99%.
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It's modular and can be deployed locally using solar panels and batteries, without requiring high temperatures or pressures, making it practical and scalable. There's no indication that it's commercially available or that any company or product on the market uses it at a real-world scale. However, there is a patent or technology published by the University of Chicago, which suggests they are still protecting the invention and possibly seeking partners or licenses to scale it up.
Es modular, se puede implementar en sitios locales con paneles solares y baterías, sin necesidad de altas temperaturas o presiones, lo que lo hace práctico y escalable. No hay indicios de que esté disponible comercialmente ni de que exista una empresa o producto en el mercado que lo use a escala real. Lo que si hay es una patente o tecnología publicada por la Universidad de Chicago lo que parece indicar que todavía están protegiendo la invención y posiblemente buscando socios o licencias para escalarla.
In summary, this is a very advanced and successful experiment in the research phase, with clear steps toward intellectual property protection and future practical application, but it is not yet in the commercialization phase nor available for real-world water treatment (such as in water treatment plants, soil remediation, or household filters). These processes typically take several years to move from the laboratory to a commercial product, especially with highly regulated contaminants like PFAS, which complicates their approval.
Resumiendo, este es un experimento muy avanzado y exitoso en fase de investigación, con pasos claros hacia la protección intelectual y futura aplicación práctica, pero aún no está en fase de comercialización ni disponible para tratamiento de agua real (como en plantas potabilizadoras, remediación de suelos o filtros domésticos). Estos procesos suelen tardar varios años en pasar de laboratorio a producto comercial, especialmente con contaminantes tan regulados como los PFAS ,lo que dificulta su aprobación.
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https://interestingengineering.com/energy/battery-failure-pfas-degradation