Sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, a menudo abreviado como Sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), son un grupo amplio y complejo de sustancias químicas sintéticas que se han utilizado en una amplia gama de productos industriales y de consumo. Los PFAS se enfrentan a un creciente escrutinio público y normativo debido a su riesgo potencial para la salud humana y el medio ambiente. La industria electrónica debe examinar su cadena de suministro para comprender mejor dónde existen PFAS, cómo se utilizan, para qué propiedades se emplean y si existen alternativas.
Historia y antecedentes de los PFAS
Los primeros PFAS se inventaron en la década de 1930 y eran los principales ingredientes de los revestimientos antiadherentes e impermeables, según el Consejo Interestatal de Tecnología y Reglamentación (ITRC). A principios de la década de 1940, los PFAS (principalmente PFOA y PFOS) empezaron a utilizarse ampliamente en productos domésticos e industriales. Históricamente, estas sustancias químicas también se utilizaban en espumas de extinción de incendios debido a su eficacia para extinguir rápidamente fuegos derivados del petróleo por su capacidad única para repeler el aceite, la grasa, el agua y el calor. El desarrollo de estas sustancias químicas se intensificó a finales de la década de 1960, tras un incendio mortal a bordo de un portaaviones de la Marina estadounidense, el USS Forrestal, en 1967.
Los PFAS se encuentran en el agua, el aire, los peces y el suelo de todo el mundo. Los estudios científicos han demostrado que la exposición a algunos PFAS en el medio ambiente puede estar relacionada con efectos nocivos para la salud humana y animal.
Productos que contienen PFAS
Los PFAS se han utilizado en la industria y en productos de consumo para aplicaciones que van desde la extinción de incendios hasta la impermeabilización y la eliminación de manchas. A continuación se ofrecen varios ejemplos de usos de los PFAS:
- Sartenes antiadherentes
- Papel antigrasa
- Productos de limpieza
- Revestimientos antimanchas para alfombras, tapicerías y otros tejidos
- Ropa impermeable
- Envases de alimentos de papel y cartón resistentes al calor (como cajas de palomitas para microondas y de pizza)
- Productos de cuidado personal (champú, hilo dental, esmalte de uñas y maquillaje de ojos)
- Aislamiento eléctrico resistente al calor
- Lubricantes no reactivos (aceite, grasa)
- Componentes resistentes al combustible, al aceite y a los productos químicos
- Sensores de oxígeno y membranas ‘respirables’ relacionadas
- Barreras de evaporación (por ejemplo, tanques de revestimiento)
- Recubrimientos y toallitas antivaho
- En los envases (por ejemplo, de piezas de motor)
Fuentes de PFAS ambientales
Las principales fuentes de contaminación por PFAS en el agua potable, las aguas subterráneas, los suelos y el aire son:
- Centros de formación y respuesta a incendios
- Polígonos industriales
- Vertederos
- Plantas de tratamiento de aguas residuales y biosólidos resultantes
Impactos en la salud humana
Los PFAS se conocen como “sustancias químicas para siempre” porque son muy persistentes en el medio ambiente y en el cuerpo humano. Los PFAS pueden acumularse en el organismo, lo que conlleva riesgos potenciales para la salud como daños hepáticos, enfermedades tiroideas, obesidad, problemas de fertilidad y cáncer. Las investigaciones y los estudios han demostrado algunos efectos como cambios en el desarrollo, la función hepática y tiroidea, la respuesta inmunitaria y un mayor peso del hígado y los riñones, así como cambios celulares. También se observó un aumento de tumores en ciertos órganos en animales expuestos a dosis muy altas de PFOA (ácido perfluorooctanoico).
Posibles vías de exposición
Como los niños aún se están desarrollando, pueden ser más sensibles a los efectos nocivos de los PFAS. También pueden estar más expuestos que los adultos porque los niños beben más agua, comen más alimentos y respiran más aire por libra de peso corporal que los adultos. Las mujeres embarazadas y lactantes tienden a beber más agua por libra de peso corporal que la persona media y también pueden estar más expuestas a los PFAS que otras personas si están presentes en el agua que beben.
El agua potable es una vía primaria de exposición a la contaminación por PFAS en todas partes. Se ha detectado contaminación por PFAS en aguas superficiales de varios países de la UE, como Alemania, Austria, Dinamarca, Francia, los Países Bajos y Suecia, así como fuera de la UE.
Las profesiones que manipulan grandes cantidades de residuos que contienen PFAS representan otra posible vía de exposición. Por ejemplo, la exposición a PFAS durante la manipulación de residuos electrónicos puede tener efectos mensurables en la salud humana. Muestras de orina, suero y cabello de trabajadores que manipulan residuos electrónicos mostraron niveles elevados de PFAS, según un estudio titulado “Occurrence of PFASs in human matrices”.
Clasificación de los PFAS
La clasificación general de las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) se basa en una terminología comúnmente acordada para la nomenclatura de las PFAS. Esta clasificación es elaborada por la Organización de Cooperación y Desarrollo Económicos (OCDE). La OCDE es una organización intergubernamental en la que representantes de 36 países industrializados de América del Norte y del Sur, Europa y la región Asia-Pacífico, así como la Comisión Europea, se reúnen para coordinar y armonizar políticas, debatir cuestiones de interés mutuo y colaborar para dar respuesta a problemas internacionales. La mayor parte del trabajo de la OCDE lo llevan a cabo más de 200 comités especializados y grupos de trabajo compuestos por delegados de los países miembros.
Los PFAS se clasifican como no polímeros o polímeros.
(i) No polímeros :
- Ácidos perfluoroalquílicos (PFAA)
- ácidos perfluoroalquilcarboxílicos (PFCA)
- ácidos perfluoroalquilosulfónicos (PFSA)
- ácidos perfluoroalquilfosfónicos (PFPA)
- ácidos perfluoroalquilfosfínicos (PFPiAs)
- fluoruro de polifluoroalcano sulfonilo (PASF) - sustancias a base de PASF.
- Yoduros de perfluoroalquilo (PFAis)
- Yoduros fluoroteloméricos (FTis)
- Sustancias fluoroteloméricas
- sustancias a base de éteres perfluoroalquílicos y polifluoroalquílicos
- ácidos carboxílicos per- y polifluoroéteres (PFECAs)
- ácidos sulfónicos de per- y polifluoroéter (PFESAs)
(ii) Polímeros
- Fluoropolímeros (FP)
- politetrafluroetileno (PTFE)
- fluoruro de polivinilideno (PVDF)
- etileno propileno fluorado (FEP)
- polímero de perfluoroalcoxilo (PFA)
- fluoruro de polivinilo (PVF)
- Polímeros fluorados de cadena lateral (PF)
- polímeros de (me)acrilato fluorados
- polímeros de uretano fluorados
- polímeros de oxetano fluorados
- Perfluoropoliéteres (PFPE)
PFAS más comunes y sus usos
Los PFAS se utilizan como auxiliares de proceso en la fabricación de semiconductores, como agentes de soldadura y como retardantes de llama para reducir el riesgo de incendio.
1. Politetrafluoroetileno (PTFE) – Se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como juntas, incluidas las juntas tóricas de PTFE, juntas de PTFE, válvulas, aislamiento de cables, transformadores aislados, cojinetes, revestimientos de superficies y equipos de procesamiento químico.
2. Ácido perfluorooctanoico (PFOA) - Se utiliza principalmente como auxiliar de procesado de fluoropolímeros y tensioactivo. Sus sales también se utilizan ampliamente como agentes de recubrimiento y materiales para la fabricación de semiconductores. Es un producto químico indispensable para el revestimiento de teflón de las sartenes y el revestimiento hidrófugo de diversos productos.
3. Ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS) - Se utiliza en tejidos resistentes a las manchas, espumas antiincendios y envases alimentarios.
4. GenX - Nombre comercial de Chemours para un compuesto químico organofluorado sintético de cadena corta, una sal amónica del ácido dímero de óxido de hexafluoropropileno (HFPO-DA).
5. Politetrafluoroetileno (ePTFE) - Se utiliza para producir una estructura similar a una malla para implantes médicos. Permite que el tejido crezca sin problemas en su interior, lo que lo convierte en un material excelente para su uso en injertos vasculares y otras cirugías reconstructivas.
6. Fluoruro de polivinilideno (PVDF) - Comúnmente utilizado como aislante en cables eléctricos, por su combinación de flexibilidad, bajo peso, baja conductividad térmica, alta resistencia a la corrosión química y resistencia al calor.
7. Fluoruro de polivinilo (PVF) - Se utiliza principalmente en los revestimientos ignífugos de los interiores de los aviones y en las láminas traseras de los módulos fotovoltaicos. También se utiliza en impermeables y chapas metálicas.
8. Policlorotrifluoroetileno (PCTFE) - Se utiliza para proteger componentes electrónicos sensibles por su excelente resistencia eléctrica y repulsión al agua. Otros usos son los circuitos impresos flexibles y el aislamiento de hilos y cables.
9. Etileno propileno fluorado (FEP) - Se utiliza en dispositivos biomédicos en lugar del PTFE debido a su temperatura máxima de servicio de 204°C, y a un coeficiente de fricción ligeramente superior al del PTFE.
10. Fluoroelastómeros - Se utiliza principalmente en juntas y capas de barrera sometidas a entornos demasiado severos para otros elastómeros.
Cómo reducir la exposición a los PFAS
Los PFAS constituyen una grave amenaza para la salud humana, y se sabe que algunos de ellos provocan efectos adversos para la salud, incluido el cáncer. Al ser tan frecuentes, los seres humanos están expuestos con frecuencia a estas sustancias, lo sepan o no. Sin embargo, podemos tomar medidas significativas como individuos y empresas para reducir nuestra exposición a los PFAS en la medida de lo posible.
- Busque en las etiquetas de los productos ingredientes que incluyan las palabras “fluoro” o “perfluoro”
- Esté atento a los envases de alimentos que contienen revestimientos repelentes de la grasa
- Evitar o reducir el uso de utensilios de cocina antiadherentes
- Siga las directrices sobre el consumo de pescado procedente de fuentes de agua contaminadas
- Las madres de lactantes pueden considerar la lactancia materna para reducir la necesidad de alimentos infantiles envasados
- Las empresas pueden identificar los PFAS en las cadenas de suministro y trabajar para eliminarlos
- Manténgase al día de la normativa más reciente
- Rediseñar los productos para utilizar sustancias alternativas siempre que sea posible.
Conclusión
A medida que los riesgos potenciales que plantean los PFAS se hacen más evidentes, la industria electrónica debe adaptar en consecuencia los diseños de sus productos y sus cadenas de suministro. En nuestro próximo artículo, investigaremos la normativa sobre PFAS y cómo pueden prepararse las empresas electrónicas para posibles prohibiciones de estas sustancias.
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