Hanya 3 bahan yang dapat dengan cepat menghancurkan ‘bahan kimia selamanya’ PFAS yang banyak digunakan

Penghancuran “bahan kimia selamanya” beracun dapat ditemukan dalam produk di dapur Anda.

Zat perfluoroalkyl dan polyfluoroalkyl, juga dikenal sebagai PFAS, dapat bertahan di lingkungan selama berabad-abad. Sementara dampak kesehatan dari hanya sebagian kecil dari ribuan jenis PFAS yang berbeda telah dipelajari, penelitian telah menghubungkan paparan tingkat tinggi dari beberapa bahan kimia buatan manusia yang tersebar luas ini dengan masalah kesehatan seperti kanker dan masalah reproduksi.

Sekarang, sebuah penelitian menunjukkan bahwa kombinasi sinar ultraviolet dan beberapa bahan kimia umum dapat memecah hampir semua PFAS dalam larutan pekat hanya dalam beberapa jam. Prosesnya melibatkan peledakan radiasi UV pada larutan yang mengandung PFAS dan iodida, yang sering ditambahkan ke garam meja, dan sulfit, pengawet makanan yang umum, para peneliti melaporkan dalam 15 Maret. Ilmu & Teknologi Lingkungan.

“Mereka menunjukkan bahwa ketika [iodide and sulfite] digabungkan, sistem menjadi jauh lebih efisien,” kata Garrett McKay, ahli kimia lingkungan di Texas A&M University di College Station yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Ini adalah langkah maju yang besar.”

Molekul PFAS mengandung rantai atom karbon yang terikat pada atom fluor. Ikatan karbon-fluorin adalah salah satu ikatan kimia terkuat yang diketahui. Ikatan lengket ini membuat PFAS berguna untuk banyak aplikasi, seperti pelapis anti air dan minyak, busa pemadam kebakaran, dan kosmetik (SN: 6/4/19; SN: 15/6/21). Karena penggunaannya yang luas dan umur panjangnya, PFAS telah terdeteksi di tanah, makanan, dan bahkan air minum. Badan Perlindungan Lingkungan AS menetapkan tingkat nasihat yang sehat untuk PFOA dan PFOS — dua jenis PFAS yang umum — pada 70 bagian per triliun.

Fasilitas pengolahan dapat menyaring PFAS dari air menggunakan teknologi seperti filter karbon aktif atau resin penukar ion. Tetapi proses penghilangan ini memusatkan PFAS menjadi limbah yang membutuhkan banyak energi dan sumber daya untuk dihancurkan, kata rekan penulis studi Jinyong Liu, ahli kimia lingkungan di University of California, Riverside. “Jika kita tidak [destroy this waste]akan ada kekhawatiran kontaminasi sekunder.”

Salah satu cara yang paling baik dipelajari untuk mendegradasi PFAS melibatkan pencampuran mereka ke dalam larutan dengan sulfit dan kemudian peledakan campuran dengan sinar UV. Radiasi merobek elektron dari sulfit, yang kemudian bergerak, memotong ikatan karbon-fluorin yang membandel dan dengan demikian memecah molekul.

Tetapi beberapa PFAS, seperti jenis yang dikenal sebagai PFBS, terbukti sulit untuk diturunkan dengan cara ini. Liu dan rekan-rekannya menyinari larutan yang mengandung PFBS dan sulfit sepanjang hari, hanya untuk menemukan bahwa kurang dari setengah polutan dalam larutan telah terurai. Mencapai tingkat degradasi yang lebih tinggi membutuhkan lebih banyak waktu dan sulfit tambahan untuk dituangkan pada interval spasi.

Para peneliti tahu bahwa iodida yang terpapar radiasi UV menghasilkan lebih banyak elektron pemotong ikatan daripada sulfit. Dan penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa penyinaran UV yang dipasangkan dengan iodida saja dapat digunakan untuk mendegradasi bahan kimia PFAS.

Jadi Liu dan rekan-rekannya meledakkan sinar UV pada larutan yang mengandung PFBS, iodida dan sulfit. Yang mengejutkan para peneliti, setelah 24 jam penyinaran, kurang dari 1 persen PFBS yang membandel tetap ada.

Terlebih lagi, para peneliti menunjukkan bahwa proses tersebut menghancurkan jenis PFAS lain dengan efisiensi yang sama dan juga efektif ketika konsentrasi PFAS 10 kali lipat dari yang dapat didegradasi oleh sinar UV dan sulfit saja. Dan dengan menambahkan iodida, para peneliti menemukan bahwa mereka dapat mempercepat reaksi, kata Liu, membuat prosesnya jauh lebih hemat energi.

Dalam larutan, iodida dan sulfit bekerja sama untuk mempertahankan penghancuran molekul PFAS, Liu menjelaskan. Ketika sinar UV melepaskan elektron dari iodida, iodida tersebut diubah menjadi molekul reaktif yang kemudian dapat menangkap kembali elektron yang dibebaskan. Tapi di sini sulfit dapat masuk dan berikatan dengan molekul reaktif ini dan dengan oksigen pemulung elektron dalam larutan. “Perangkap” sulfit ini membantu menjaga elektron yang dilepaskan bebas untuk memotong molekul PFAS selama delapan kali lebih lama daripada jika sulfit tidak ada, para peneliti melaporkan.

Mengejutkan bahwa tidak ada yang menunjukkan keefektifan penggunaan sulfit dengan iodida untuk menurunkan PFAS sebelumnya, kata McKay.

Liu dan rekan-rekannya sekarang bekerja sama dengan sebuah perusahaan teknik, menggunakan proses baru mereka untuk mengolah PFAS dalam aliran limbah yang terkonsentrasi. Uji coba akan berakhir dalam waktu sekitar dua tahun.

BACA JUGA :  Citra satelit mengungkapkan hilangnya dramatis lahan basah global selama dua dekade terakhir

Leave a Reply

Your email address will not be published.