PFAS: el reto invisible de los “químicos eternos” para la depuración

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), conocidas como los denominados “químicos eternos”, han pasado en los últimos años de ser un contaminante emergente a convertirse en una preocupación prioritaria para el sector del agua. Su elevada persistencia, su resistencia a los tratamientos convencionales y su presencia creciente en el ciclo integral del agua plantean un reto relevante para los sistemas de saneamiento y depuración.

La detección de PFAS en aguas residuales urbanas e industriales, así como en efluentes tratados y fangos de depuración, ha puesto de manifiesto las limitaciones de los esquemas tradicionales de tratamiento frente a este tipo de compuestos. Al mismo tiempo, el endurecimiento progresivo del marco normativo y la mayor sensibilización sobre sus posibles efectos en la salud humana y el medioambiente están obligando a operadores, ingenierías y administraciones a evaluar soluciones específicas para su control y eliminación.

Este artículo aborda de forma técnica y accesible qué son los PFAS, su origen y aplicaciones, su comportamiento en los sistemas de saneamiento y depuración, los efectos asociados a su exposición, la problemática que generan en la gestión del agua y del fango, así como el marco normativo vigente y las principales tecnologías disponibles para su eliminación.

¿Qué son los PFAS?

Los PFAS son compuestos orgánicos fluorados caracterizados por la presencia de enlaces carbono–flúor (C–F), uno de los enlaces más fuertes en química orgánica. Esta característica confiere a estas sustancias una elevada estabilidad térmica, química y biológica, lo que explica su resistencia a los procesos de degradación convencionales.

Existen miles de compuestos PFAS, siendo los más conocidos el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el sulfonato de perfluorooctano (PFOS). De forma general, se clasifican en:

• PFAS de cadena larga (≥ C8).
• PFAS de cadena corta (< C8), desarrollados como alternativas, aunque no exentos de preocupación ambiental.

Producción y aplicaciones

Los PFAS se producen industrialmente desde la década de 1950 y han sido ampliamente utilizados por sus propiedades hidrofóbicas y oleofóbicas. Entre sus principales aplicaciones se incluyen:

• Espumas contra incendios (AFFF).
• Recubrimientos antiadherentes y resistentes a manchas.
• Industria textil y del papel.
• Envases y embalajes para alimentos, especialmente envases de comida rápida.
• Cosmética y productos de cuidado personal.
• Pesticidas y formulaciones fitosanitarias.
• Pinturas, barnices y recubrimientos.
• Industria fotográfica y de imagen.
• Procesos industriales (galvanotecnia, semiconductores).

Estas aplicaciones explican su liberación continua al medio ambiente y su entrada en los sistemas de saneamiento.

Presencia de PFAS en las aguas residuales

Las aguas residuales constituyen una vía relevante de transporte de PFAS hacia el medio acuático. Las principales fuentes en EDAR son:

• Vertidos industriales específicos.
• Aguas residuales urbanas (uso doméstico de productos que contienen PFAS).
• Lixiviados de vertederos tratados en EDAR.

En los sistemas convencionales de tratamiento biológico, los PFAS no se eliminan de forma significativa. Su comportamiento depende de la longitud de cadena y del grupo funcional:

• PFAS de cadena larga tienden a adsorberse parcialmente en los fangos.
• PFAS de cadena corta permanecen mayoritariamente en fase acuosa.

Esto provoca su transferencia al efluente tratado y/o su acumulación en los fangos de depuración.

Efectos sobre la salud humana, animales y medioambiente

La exposición a determinados PFAS se ha asociado a diversos efectos adversos, entre ellos:

• Alteraciones del sistema endocrino.
• Efectos hepatotóxicos.
• Impactos en el sistema inmunológico.
• Posible carácter carcinogénico para algunos compuestos.

En el medioambiente, estos compuestos presentan un elevado potencial de persistencia, bioacumulación y biomagnificación, afectando a organismos acuáticos y terrestres incluso a bajas concentraciones y a largo plazo.

Problemática en la gestión del agua y los fangos

Desde el punto de vista de la ingeniería de tratamiento de aguas, los PFAS plantean varias problemáticas clave:

• Dificultad de eliminación mediante procesos convencionales.
• Riesgo de incumplimiento normativo en efluentes.
• Contaminación de fangos destinados a valorización agrícola.
• Transferencia del problema entre corrientes (agua–fango–rechazos).

Esto obliga a replantear tanto los esquemas de tratamiento como las estrategias de gestión integral.

Marco normativo

La regulación de los PFAS está evolucionando rápidamente, especialmente en Europa. Algunos hitos relevantes son:

• Directiva (UE) 2020/2184 sobre la calidad del agua destinada al consumo humano, que establece límites para PFAS totales y PFAS individuales.
• Propuesta de restricción global de PFAS bajo el reglamento REACH.
• Normativas nacionales que comienzan a incorporar valores guía para aguas superficiales, subterráneas y efluentes.

Aunque la legislación específica para aguas residuales aún es limitada, la tendencia apunta a requisitos cada vez más estrictos en términos de control y eliminación.

Tecnologías para la eliminación de PFAS en aguas residuales

La eliminación de PFAS requiere, en la mayoría de los casos, tratamientos avanzados o combinaciones de tecnologías. Entre las principales opciones se encuentran:

Adsorción con carbón activo

• Carbón activo granular (GAC) o en polvo (PAC).
• Eficaz especialmente para PFAS de cadena larga.
• Genera residuos que requieren gestión adecuada.

Resinas de intercambio iónico

• Alta selectividad para determinados PFAS.
• Adecuadas como tratamiento terciario.
• Necesidad de regeneración o sustitución de resinas.

Procesos de membrana

• Nanofiltración (NF) y ósmosis inversa (OI).
• Alta eficacia de rechazo.
• Generación de corrientes concentradas que deben tratarse.

Procesos de oxidación y destrucción

• Oxidación electroquímica.
• Plasma, ultrasonidos o procesos térmicos para corrientes concentradas.
• En desarrollo y con elevados requerimientos energéticos.

Adsorbentes avanzados basados en nanomateriales de carbono

• Materiales carbonosos nanoestructurados con alta superficie específica y afinidad por PFAS.
• Eliminación basada en mecanismos de adsorción física y química.
• Adecuados como tratamiento terciario o de pulido.
• Requieren gestión del material saturado tras su uso.

Conclusiones

Los PFAS representan uno de los desafíos emergentes más relevantes en el ámbito del tratamiento de aguas residuales. Su persistencia, movilidad y efectos potenciales obligan a los ingenieros del sector del agua a comprender su comportamiento y a evaluar soluciones tecnológicas adecuadas, alineadas con un marco normativo cada vez más exigente.

La gestión eficaz de los PFAS no pasa únicamente por la depuración, sino por un enfoque integral que incluya la prevención en origen, el control de vertidos industriales y la selección de tecnologías avanzadas adaptadas a cada caso específico.