Químicos eternos: el pasado, presente y futuro de los PFAS

• Los PFAS (sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas) son conocidos como "químicos eternos" debido a su extrema estabilidad y resistencia a la degradación.
• Los químicos eternos se utilizan en diversas aplicaciones industriales por sus propiedades únicas, como chaquetas impermeables, sartenes antiadherentes y recubrimientos para electrónicos.
• Su persistencia en el medio ambiente, largas vidas medias y acumulación en el cuerpo humano generan preocupación por su impacto en la salud y el entorno.
• Se ha comprobado que los químicos eternos alteran el sistema endocrino, suprimen la función inmunológica y causan otros efectos adversos en la salud humana.
• La administración Biden está tomando medidas para abordar la contaminación por PFAS mediante investigación, regulación y fondos para tareas de limpieza.

Según estimaciones recientes, existen hasta 350.000 productos químicos y mezclas químicas en producción comercial con los que podemos interactuar de varias formas. Estos productos químicos están presentes en muebles, ropa, utensilios de cocina, cosméticos y electrónicos. Si bien muchos no representan un riesgo significativo para las personas, la fauna o los ecosistemas, algunos compuestos son notorios por la destrucción y degradación ambiental que provocan. 

¿Dónde encajan entonces los químicos eternos dentro de este espectro? 

¿Qué son los químicos eternos? 

Comencemos por su denominación técnica: PFAS. PFAS corresponde a las siglas en inglés de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas. 

Los PFAS comprenden una gran familia química de más de 9.000 sustancias altamente fluoradas. Lo que comparten es la presencia de átomos de carbono unidos a átomos de flúor. Este enlace carbono-flúor otorga a los PFAS una estabilidad térmica y química extraordinaria, haciéndolos resistentes a altas temperaturas y muy lentos en degradarse. Además, son sumamente eficaces para repeler agua, grasa y manchas.

Dónde aparecen los PFAS en aplicaciones domésticas comunes 

Esta colección de propiedades únicas y ventajosas permite su uso en diversidad de productos y aplicaciones: chaquetas impermeables, sartenes antiadherentes, protectores solares y recubrimientos para electrónicos, entre otros. En resumen, los PFAS son invisibles pero están presentes en la vida cotidiana. Se encuentran en la ropa que usamos, los utensilios de cocina, las lociones que aplicamos. Aunque la mayoría rara vez piensa en estos compuestos, están estrechamente ligados a la utilidad y la comodidad que caracterizan nuestra vida moderna. 

Por qué los PFAS son llamados “químicos eternos” 

Muchas de las propiedades de los químicos eternos aportan valor a los productos, pero una de ellas ha generado preocupación. Debido a la extraordinaria estabilidad química conferida por el enlace carbono-flúor—uno de los enlaces más fuertes conocidos—las sustancias han recibido el nombre de “químicos eternos” en los medios y el discurso público. 

El título está más que justificado. 

Muchos de estos químicos eternos tienen vidas medias superiores a 1.000 años en el suelo y más de 40 años en el agua. (La vida media se refiere al tiempo que tarda una sustancia en reducirse a la mitad en un medio determinado). Más preocupante aún es que los niveles de PFAS tardan unos cuatro años en disminuir a la mitad en el organismo humano. A modo de comparación, el umbral para considerar una sustancia como "muy persistente", según la regulación química de la UE, es de 180 días de vida media en suelo y 60 días en agua. Es decir, la familia de los PFAS demuestra una persistencia extrema en casi cualquier medio, incluidos los organismos vivos. 

En las últimas décadas, científicos e investigadores han tratado de comprender cuáles son las implicaciones de esta inusual persistencia. ¿Qué significa la resistencia de los químicos eternos para el medio ambiente, la fauna mundial y nuestra salud a largo plazo? 

Có​mo los químicos eternos llegaron a estar en casi todo

Aunque existen miles de PFAS actualmente, históricamente los compuestos más usados han sido el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el sulfonato de perfluorooctano (PFOS). 

Otros PFAS ampliamente utilizados incluyen PFNA, PFDA, PFOS y PFBS. PFOS y PFOA son considerados PFAS de cadena larga por tener ocho átomos de carbono (formando una cadena larga), todos menos uno unidos a flúor. Antes de la experimentación realizada por científicos de empresas químicas y manufactureras en el siglo XX, el enlace carbono-flúor era extremadamente raro. Hoy, sin embargo, se ha extendido a casi todos los rincones del planeta. 

Pese a su ubicuidad, los PFAS existen desde hace apenas unos 75 años. El primer compuesto PFAS, el politetrafluoroetileno, fue sintetizado por DuPont en su laboratorio en Deepwater, Nueva Jersey, en 1938. Tras ocho años de investigación, este compuesto artificial se comercializó como la resina duradera y resistente conocida como Teflon (PTFE). Pocos años después, en los años 50, dos científicos de 3M desarrollaron un PFAS que daría origen a Scotchgard, el acabado repelente de manchas y agua usado en tapicería, alfombras y otros tejidos. 

Por qué los químicos eternos se hicieron tan populares 

Luego de estos avances, que se convirtieron en marcas icónicas, los PFAS se difundieron en la fabricación industrial global. Las capacidades de los fluorocarbonos entusiasmaban a las empresas, impulsándolas a integrarlos en una multitud de productos. Su resistencia al calor, al agua, a las manchas y a la degradación permitió su uso como recubrimiento en decenas de productos esenciales. Zapatos, ropa, equipos para exteriores, empaques de alimentos y cosméticos terminaron tratados con químicos eternos. 

Y su uso no se limitó a productos para el consumidor final. Ya en los años 60, el ejército estadounidense colaboró con 3M y comenzó a utilizar los PFAS en espumas especiales de extinción de incendios conocidas como AFFF (aqueous film-forming foam). Estas espumas, que suprimen incendios líquidos peligrosos, pasaron a ser parte esencial de la infraestructura de respuesta en aeropuertos, bases militares, estaciones de bomberos y grandes instalaciones de combustibles a nivel mundial. 

Có​mo DuPont y 3M impulsaron la producción masiva de químicos eternos

En las primeras décadas de existencia, la producción de químicos eternos estuvo dominada por 3M y DuPont. 3M, fundada en 1902, abrió una gran planta de investigación y producción en Cottage Grove, Minnesota, en 1947. Allí produjo los PFAS usados en Teflón y después en Scotchgard. DuPont, por su parte, inauguró en 1948 su fábrica Washington Works en Parkersburg, Virginia Occidental, donde produjo muchos de sus productos Teflon durante décadas. 

En poco más de treinta años, los PFAS y las compañías que los sintetizaban se convirtieron en un eslabón clave de la manufactura transnacional, integrándose de lleno en la cadena de suministro global. Pero aunque estos compuestos pioneros hacían más resistentes y versátiles docenas de productos, también se iban diseminando silenciosamente por el planeta: en el aire, el agua, el suelo, incluso el cuerpo humano. Y debido a sus larguísimas vidas medias, esta infiltración lenta tendría consecuencias sanitarias y ambientales profundas durante muchos años. 

Percepción pública inicial sobre los químicos eternos

Durante gran parte del siglo XX y el comienzo del “Siglo Químico”, la mayoría de los consumidores no sospechaba que los PFAS pudieran ser tóxicos o dañinos. Por el contrario, eran valorados como una innovación revolucionaria, mejorando la vida diaria de millones de personas en el mundo. Bajo esta visión positiva, sin embargo, se ocultaba una realidad mucho más oscura y compleja. 

Conociendo los efectos de los químicos eternos: exposición química generalizada 

Ya en los años setenta, empleados de 3M sabían que los PFAS se acumulaban en la sangre humana y, mediante experimentos internos con animales de laboratorio, confirmaron su toxicidad. Y aunque la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) se creó en 1970, ni 3M ni DuPont compartieron sus investigaciones internas con la agencia durante décadas. La toxicidad y la regulación sobre los PFAS tardarían muchos años en hacerse públicas y en llegar a los fabricantes químicos. 

Dos eventos en 1999 desvelaron la magnitud del problema. En primer lugar, tras un muestreo nacional, la EPA detectó PFAS en el suero sanguíneo del 98% de la población estadounidense, lo que según la Agency for Toxic Substances and Disease Registry indica “exposición química generalizada.” Además, un agricultor de Parkersburg, Virginia Occidental, demandó a DuPont por la muerte misteriosa de decenas de reses, atribuidas a residuos tóxicos vertidos por la empresa. El caso reveló que DuPont había vertido miles de toneladas de PFAS en un vertedero cercano, contaminando el suministro de agua de unas 80.000 personas en Ohio y Virginia Occidental. 

Lanzamiento del Programa de Gestión de PFOA en respuesta

Como consecuencia de estos descubrimientos, comenzó un lento proceso de ajuste de cuentas. Tras medio siglo fabricando PFAS sin consecuencias y con grandes beneficios, DuPont y 3M debieron responder ante la EPA y una opinión pública cada vez más informada. En 2000, 3M anunció el fin de la producción de PFOA y PFOS, los PFAS de uso más común. Años después, se revelaría que la empresa era cada vez más consciente de los efectos de los químicos eternos. En la década siguiente, la Minnesota Pollution Control Agency detectó que varios vertederos de 3M cerca de su planta de Cottage Grove estaban contaminando aguas subterráneas, y altos niveles de PFAS aparecían en peces locales. 

En 2006, la EPA implementó el PFOA Stewardship Program, un acuerdo según el cual ocho empresas globales —incluyendo a DuPont y 3M— eliminarían progresivamente la producción de PFOA y otros PFAS de cadena larga antes de 2015. Un artículo de 2021 en Frontiers in Toxicology evidenció el impacto positivo del programa: “la eliminación progresiva de estos compuestos resultó en una disminución de las concentraciones de PFOS y PFOA en sangre entre 2000 y 2015.” 

Respuesta de la industria: transición a PFAS de cadena corta 

El Programa de Gestión de PFOA (PFOA Stewardship Program), sin embargo, no supuso el fin de los PFAS. Más bien, provocó una transición de la industria a reemplazos de cadena corta. Si bien hay solapamiento según la estructura química, los PFAS de cadena larga suelen tener siete o más átomos de carbono (su “esqueleto de carbono”), mientras que los de cadena corta tienen seis o menos. 

DuPont, 3M y el resto de la industria química han insistido en que los PFAS de cadena corta son mucho más seguros y menos tóxicos. Sin embargo, estudios recientes cuestionan seriamente esa afirmación. La realidad es que puede llevar muchos años comprender cabalmente el impacto sanitario y ambiental de los PFAS de cadena corta. Para entonces, puede que el daño ya se haya producido. 

Análisis de la contaminación por PFAS: salud y ecología

La transición hacia el abandono progresivo de los PFAS de cadena larga como el PFOA y el PFOS está bien documentada. Entender las verdaderas consecuencias sanitarias y ecológicas de estos compuestos es mucho más complejo. Un punto de partida lógico es estudiar las vías de exposición: cómo los PFAS ingresan y se acumulan en el cuerpo humano y en la fauna. 

Vías ambientales de los PFAS: el caso del agua potable 

Una de las vías de exposición más notorias y documentadas es el agua potable. La contaminación de agua potable puso a los PFAS en la agenda pública en 1999, cuando los residuos de DuPont llegaron al río Ohio y al suministro de agua de decenas de miles de personas. Estudios de la EPA han detectado concentraciones de PFAS superiores a los niveles recomendados en millones de suministros públicos. El Environmental Working Group publica un mapa interactivo con la contaminación por PFAS en sistemas de agua de los 50 estados de EE. UU. y 19 millones de personas. 

Aunque las narrativas más impactantes giran en torno a la contaminación de agua y los encubrimientos corporativos, los productos de consumo diario—especialmente los alimentarios—han sido la vía más importante de exposición desde los años 50. Los PFAS suelen encontrarse en los envases de comida rápida, empleados por su resistencia a la grasa. De allí migran a los alimentos consumidos. Pese a los anuncios públicos de algunas cadenas para retirar estos compuestos, estudios recientes demuestran su presencia generalizada en el sector. 

Finalmente, los PFAS se desplazan rápidamente a través del suelo y se filtran a aguas subterráneas y corrientes superficiales, siendo comunes en peces de agua dulce. Un estudio reciente de EWG reveló que consumir una sola porción de pescado de agua dulce equivale, en términos de exposición a PFAS, a beber agua contaminada durante un mes. 

Efectos de los químicos eternos en la salud humana 

Durante décadas, estas sustancias han contaminado el agua que bebemos, los alimentos y hasta el aire. A comienzos del siglo XXI, la gran mayoría de estadounidenses tenía algún nivel de PFAS en sangre. Entonces surgen dos preguntas claves: ¿son peligrosos estos compuestos para la salud? ¿Y de qué manera? 

Cualquier análisis debe comenzar con el Proyecto de Salud C8 (C8 Health Project). Tras un acuerdo legal contra DuPont por contaminar fuentes de agua cercanas a su planta Washington Works, el estudio involucró a casi 70.000 residentes y arrojó resultados alarmantes: niveles de PFAS en sangre cinco veces superiores al promedio y “vínculos probables” entre la exposición a PFAS y seis enfermedades, como enfermedades tiroideas, cáncer de testículos y riñón e hipertensión inducida por embarazo. 

Posteriormente, decenas de estudios han profundizado en los impactos a la salud: alteración del sistema endocrino y hormonal, supresión inmunológica, efectos adversos en la reproducción y aumento del colesterol. Tomados en conjunto, establecen evidencia incuestionable sobre el daño de los PFAS para la salud humana. 

Efectos de los PFAS en el medio ambiente y la fauna 

La investigación sobre su impacto en fauna es menos exhaustiva, pero los estudios han encontrado PFAS en más de 330 especies, incluidos mamíferos, aves, peces y reptiles. Se ha observado que afectan el sistema inmunológico de delfines nariz de botella y nutrias marinas, así como el cerebro, sistema reproductivo y hormonal de osos polares. 

Debido a su capacidad de llegar a aguas subterráneas, ríos y océanos, los PFAS amenazan especialmente los ecosistemas marinos. Aunque las mayores concentraciones están cerca de plantas químicas y estaciones de tratamiento de aguas residuales, su persistencia y movilidad les permite llegar a regiones remotas. Se ha visto que afectan la reproducción y el sistema inmunológico de aves acuáticas, moluscos y peces, y son tóxicos para invertebrados acuáticos y algas. Según Seaside Sustainability, altos niveles de estos compuestos “disminuyen la biomasa de algas y causan toxicidad crónica.” Dado el papel fundamental de las algas, una reducción significativa tiene repercusiones en toda la cadena trófica marina. Es posible además que las investigaciones disponibles solo hayan revelado una fracción del daño real a los hábitats oceánicos.

Lenta evolución de la regulación sobre PFAS 

Aunque los PFAS existen desde los años 40, no fue hasta finales de los 90 cuando la EPA los percibió como amenaza a la salud. Tras los hallazgos de 1999—que mostraron su presencia en el 98% de los estadounidenses y la implicación de DuPont en la contaminación de aguas—la EPA intensificó su accionar regulador. 

En diciembre de 2002, la agencia emitió una regla para uso significativo conocida como SNUR (“Significant New Use Rule”), que obliga a las empresas químicas a notificar a la EPA antes de fabricar 75 PFAS específicos. Aunque no supone una prohibición total, limita drásticamente el uso de estos compuestos. (Según la EPA, el SNUR permite “la continuación de unos pocos usos limitados y altamente técnicos para los que no existen alternativas.”) A lo largo de la siguiente década y media se sumaron varias reglas SNUR adicionales.

En 2006, la EPA lanzó el referido Stewardship Program con los principales fabricantes de PFAS, acelerando la transición de PFAS de cadena larga a otros de cadena corta. En 2016, la agencia anunció un Aviso Provisional de Salud sobre PFOS y PFOA en agua potable, estableciendo un umbral de 70 partes por billón para la suma de ambos compuestos. Según la propia EPA, este nivel “ofrece un margen de protección para todos los estadounidenses a lo largo de su vida ante efectos adversos.” El aviso fue catalizador para una mayor conciencia y controles en todo el país. 

PFAS en el extranjero: regulación internacional

A medida que EE. UU. incrementaba la regulación local, la comunidad internacional también fue abordando el problema de los químicos eternos. En 2009, el Convenio de Estocolmo, acuerdo internacional para proteger a la humanidad de contaminantes orgánicos persistentes (POPs), incluyó el ácido sulfónico de perfluorooctano (PFOS) y el fluoruro sulfonílico de perfluorooctano (PFOSF) en su lista de POPs. Así, más de 150 países acordaron restringir severamente o eliminar la producción y uso de estos compuestos. Para 2022, el Convenio añadió el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el ácido sulfónico de perfluorohexano (PFHxS). Otros organismos internacionales, como la Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas (ECHA), restringen la fabricación y el uso de PFAS específicos. 

Actualidad: la administración Biden y los químicos eternos 

Desde 2021, la administración Biden ha tomado medidas aún más contundentes frente a los PFAS. En octubre de ese año, la EPA presentó la Hoja de Ruta Estratégica para PFAS, un enfoque integral que incluye investigar exposiciones y toxicidad, restringir la entrada de PFAS al ambiente y limpiar la contaminación existente. La estrategia también asigna a la Oficina de Seguridad Química y Prevención de Contaminación la tarea de garantizar que los PFAS actualmente permitidos no generen nuevas preocupaciones, y evitar la reanudación de la producción de PFAS “heredados”. 

La verdad sobre los PFAS de cadena corta 

Con un consenso relativamente amplio sobre la peligrosidad de los PFAS de cadena larga, la atención se centra ahora en sus versiones de cadena corta. No es sorprendente que la industria química sostenga que estos últimos son significativamente más seguros. Pero la organización CHEM Trust cuestiona esa afirmación. Según su documento de 2019, “la industria afirma que los PFAS alternativos son ‘más seguros’, pero en realidad a menudo falta información ambiental y toxicológica sobre estos nuevos PFAS.” 

Desde la publicación de ese informe, han surgido investigaciones críticas que suscitan preocupación sobre la nueva generación de estos compuestos. Dos estudios de la FDA en 2020 analizaron el 6:2 FTOH, uno de los compuestos de cadena corta de mayor uso. Uno de los estudios investigó la bioacumulación en ratas de laboratorio y encontró que se acumulaba en hígado, grasa y sangre durante más de un año. El segundo estudio demostró que parte de las afirmaciones de la industria sobre su seguridad estaban basadas en premisas erróneas. En conjunto, estos datos han reavivado la controversia sobre el alcance regulatorio que la EPA y otros organismos deberían ejercer sobre la producción y uso de esta nueva generación de químicos eternos. 

Qué implica eliminar los químicos eternos de la cadena de suministro 

Ante la creciente evidencia sobre los peligros de los PFAS, muchas empresas están asumiendo una postura más estricta y responsable respecto a los químicos eternos. Desde 2020, la organización ChemSec promueve el “corporate PFAS movement”, iniciativa que hasta ahora ha sumado a más de 50 empresas, incluyendo H&M, Lacoste, New Balance y Ralph Lauren. Esta red impulsa una regulación estricta y la eliminación gradual de los PFAS de la cadena de suministro global. 

En 2022, ChemSec también reunió a más de cincuenta inversores institucionales, con activos superiores a 11 billones de dólares, para solicitar a las empresas químicas el cese de la producción de PFAS. La carta enviada a nivel mundial provocó un impacto inmediato: en menos de un mes, 3M anunció que eliminaría progresivamente la producción de PFAS y que buscaría “suspender el uso de PFAS en todo su portafolio de productos para fines de 2025.” Esta decisión pionera de 3M sin duda tendrá gran repercusión, estimulando potencialmente a otros fabricantes a detener la producción de estos compuestos cada vez más rechazados. 

Eliminar los químicos eternos del entorno: ¿qué tan grande es el desafío? 

Como resultado de una mayor conciencia sobre los peligros de los PFAS, su uso y protagonismo han disminuido en la última década. Pero esto no cambia el hecho, en palabras del abogado ambientalista Rob Bilott, de que estas sustancias están “en la sangre de prácticamente todas las personas del planeta” (además de su amplia presencia en el entorno). Una de las tareas más desafiantes para comunidades, gobiernos y organizaciones es la remediación y limpieza ambiental del daño causado. 

Existen solo unas pocas técnicas de remediación de PFAS, y la mayoría ha mostrado eficacia limitada. La más usada y estudiada es el carbono activado granular (GAC), producido a partir de materiales orgánicos ricos en carbono como carbón, madera o cáscara de coco. Durante el proceso GAC, el carbono activado absorbe los PFAS presentes en agua o suelo (la adsorción es el proceso químico por el cual las moléculas se adhieren a la superficie de un sólido). Según la EPA, el GAC es muy efectivo para eliminar PFAS de cadena larga como el PFOA y PFOS, pero menos eficaz con los de cadena corta.

Como parte de sus esfuerzos continuos, en febrero la administración Biden asignó $2.000 millones para que los estados y territorios combatan la contaminación por PFAS en el agua. Aunque representa un avance relevante, la magnitud de la contaminación sugiere que podría ser insuficiente. Un informe reciente de la Minnesota Pollution Control Agency estima que eliminar los PFAS de las aguas residuales del estado costaría entre $14.000 y $28.000 millones. Los niveles de contaminación en Minnesota, sede de 3M, pueden no ser representativos a nivel nacional, pero estas cifras ilustran la magnitud del problema. 

Químicos eternos en bases militares 

El panorama se complica aún más a causa de la situación en cientos de instalaciones militares en Estados Unidos. Tras décadas utilizando espumas AFFF en entrenamientos y emergencias, estas bases y sus comunidades vecinas viven ahora con niveles desproporcionados de PFAS en el agua potable. Un análisis reciente del Environmental Working Group estima que solo eliminar los PFAS de 50 de estos sitios podría superar los $30.000 millones. El presupuesto asignado por el Departamento de Defensa, si bien es considerable, está lejos de la necesidad.

Estos ejemplos dejan claro que el gobierno estadounidense está redoblando esfuerzos para eliminar los químicos eternos de nuestro entorno e infraestructura pública. Sin embargo, por el alto nivel de contaminación y los costos de remediación mediante GAC u otras tecnologías avanzadas, se trata de una tarea monumental. 

Reemplazo de los PFAS en la cadena de suministro 

Debido a su utilidad multifacética y su integración en decenas de industrias en los últimos 60 años, los químicos eternos serán extremadamente difíciles de reemplazar. Como lo plantea un artículo de 2015 sobre alternativas a PFAS, “ha sido complicado encontrar sustitutos que igualen la función y el rendimiento de los PFAS.” La transición es aún más difícil por la adopción de PFAS de cadena corta como “atajo” que, en muchos casos, es solo marginalmente menos dañino que los de cadena larga. Dichos intentos de apaciguar temporalmente a organismos reguladores y al público, retrasan el abandono real de estas sustancias destructivas. 

Sin embargo, una señal positiva es el surgimiento de evaluaciones de alternativas químicas (Chemical Alternative Assessments, CAA). Estos estudios, que suelen liderar agencias estatales, buscan alternativas viables a los PFAS en productos de consumo. Por ejemplo, en 2021, el Estado de Washington realizó una CAA que llevó a prohibir cuatro tipos de envases alimentarios a nivel estatal. Las CAA patrocinadas por gobiernos benefician tanto a empresas como al público, ya que identifican sustitutos químicos y no químicos para los fabricantes. 

En el corto plazo, las CAA son una herramienta útil para que las empresas avancen hacia la eliminación de los químicos eternos sin comprometer la viabilidad de sus productos. A mediano y largo plazo, sin embargo, se necesitarán medidas más estrictas. Si queremos iniciar una verdadera recuperación tras décadas de contaminación por PFAS en personas y ecosistemas, los organismos reguladores nacionales e internacionales deberán instaurar una prohibición efectiva y definitiva para todas las generaciones y variantes de estos peligrosos y letales químicos eternos.