Entendendo Substâncias Perfluoroalquil e Polifluoroalquil (PFAS)

PFAS são uma classe de produtos químicos conhecidos por sua alta estabilidade química e propriedades de surfactantes, amplamente utilizados em vários setores industriais, incluindo fabricação de semicondutores, metalurgia e produção de lubrificantes. Devido às suas características hidrofóbicas e oleofóbicas únicas, os PFAS têm sido considerados essenciais para aumentar a eficiência dos processos de usinagem e melhorar a qualidade do produto. No entanto, sua alta estabilidade e persistência levantaram preocupações significativas sobre o meio ambiente e a saúde.

Na metalurgia, os PFAS são comumente adicionados a fluidos de corte e lubrificantes como surfactantes para melhorar os efeitos de resfriamento e lubrificação. A estrutura em cadeia de fluorocarbono dos PFAS permite que eles formem filmes estáveis nas superfícies metálicas, reduzindo o atrito e o desgaste, prolongando assim a vida útil das ferramentas e aprimorando a precisão de usinagem.

Por exemplo, o sulfonato de perfluorooctano (PFOS) e o sulfonato de perfluorohexano (PFHxS) têm sido amplamente utilizados em vários fluidos de corte de metal e formulações de lubrificantes para melhorar as propriedades anti-ferrugem e de lubrificação. Além disso, esses compostos podem permanecer estáveis sob condições extremas, como altas temperaturas e pressões, o que é particularmente importante para a usinagem de precisão em indústrias como a aeroespacial e a fabricação de dispositivos médicos.

A Eliminação Gradual dos PFAS

O uso de PFAS na metalurgia e lubrificantes também apresenta potenciais riscos ambientais e à saúde. Essas substâncias são extremamente difíceis de degradar, possuem propriedades bioacumulativas e podem entrar em corpos d'água naturais através do descarte de águas residuais. Fluidos residuais, fluidos de corte e refrigerantes usados na metalurgia frequentemente contêm quantidades significativas de PFAS.

Se não forem tratados adequadamente, esses compostos fluorados podem contaminar ainda mais o solo e a água subterrânea, representando ameaças aos ecossistemas e à saúde humana. Estudos mostraram que os PFAS podem perturbar o sistema endócrino humano e estão associados a vários problemas de saúde, incluindo câncer, comprometimento do sistema imunológico e problemas reprodutivos.

À medida que as preocupações globais sobre o impacto ambiental dos PFAS aumentam, muitos países e regiões começaram a endurecer as regulamentações sobre esses compostos. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) listou o PFOS, o ácido perfluorooctanoico (PFOA) e seus derivados sob a Lei de Controle de Substâncias Tóxicas, exigindo a redução do uso em processos industriais ou a busca por alternativas.

A União Europeia também impôs restrições rigorosas ao uso de várias substâncias PFAS sob a Convenção de Estocolmo para minimizar seus impactos ambientais e à saúde. Essas medidas regulatórias levaram a indústria metalúrgica a buscar alternativas livres de PFAS e formulações de fluidos de corte e lubrificantes mais ecológicos.

Lubrificantes Sem PFAS na Metalurgia

Na formulação de lubrificantes para metalurgia, alternativas sem PFAS estão ganhando atenção. Essas alternativas visam reduzir ou eliminar o uso de PFAS, diminuindo assim o risco de poluição ambiental. Algumas tecnologias alternativas, como lubrificantes à base de plantas e lubrificantes de éster sintético, não apenas oferecem propriedades anti-ferrugem e de lubrificação semelhantes, mas também têm melhor biodegradabilidade e compatibilidade ambiental. No entanto, o custo e os requisitos técnicos dessas alternativas continuam sendo um desafio, necessitando de mais pesquisa e desenvolvimento para garantir seu desempenho e estabilidade em diferentes aplicações industriais.

Para o tratamento de águas residuais de metalurgia, métodos tradicionais de tratamento físico e químico, como coagulação, sedimentação e reações redox, não são totalmente eficazes na remoção de PFAS. Estudos recentes mostraram que tecnologias de tratamento avançadas, como processos de oxidação avançada (POAs), filtração por membrana e técnicas de adsorção (por exemplo, adsorção em carvão ativado e resina), oferecem maior eficiência na remoção desses poluentes orgânicos persistentes. No entanto, a aplicação dessas tecnologias deve considerar custo, consumo de energia e requisitos operacionais, e elas requerem mais otimização e validação.

O uso de PFAS na metalurgia e lubrificantes destaca suas vantagens no desempenho industrial, mas também traz riscos ambientais e à saúde. À medida que a conscientização ambiental aumenta e as regulamentações se tornam mais rigorosas, a indústria enfrenta pressão para reduzir o uso de PFAS, buscar alternativas e melhorar as tecnologias de tratamento de águas residuais. No futuro, inovações na metalurgia precisarão equilibrar eficiência e requisitos ambientais, promovendo uma transformação industrial sustentável.

◆ Citação de: Springer Nature

◆ Fonte: https://rdcu.be/dSOkJ