Para ilmuwan sedang mencari cara untuk menghancurkan "bahan kimia selamanya"
Satu kelas bahan kimia PFAS dapat dipecah menjadi senyawa yang tidak berbahaya dengan alkali.
Bahan kimia PFAS tampak seperti ide yang bagus pada awalnya. Sebagai Teflon, mereka membuat pot lebih mudah dibersihkan mulai tahun 1940-an. Mereka membuat jaket tahan air dan karpet tahan noda. Pembungkus makanan, busa pemadam kebakaran, bahkan riasan tampak lebih baik dengan zat perfluoroalkil dan polifluoroalkil.
Kemudian tes mulai mendeteksi PFAS dalam darah manusia.
Saat ini, PFAS meresap ke dalam tanah, debu, dan air minum di seluruh dunia. Studi menunjukkan mereka berada di 98 persen tubuh orang Amerika, di mana mereka telah dikaitkan dengan masalah kesehatan termasuk penyakit tiroid, kerusakan hati, dan kanker ginjal dan testis. Sekarang ada lebih dari 9.000 jenis PFAS. Mereka sering disebut sebagai "bahan kimia selamanya" karena sifat yang sama yang membuatnya sangat berguna juga memastikan mereka tidak rusak di alam.
Para ilmuwan sedang mengerjakan metode untuk menangkap bahan kimia sintetis ini dan menghancurkannya, tetapi itu tidak sederhana.
Terobosan terbaru, yang diterbitkan 18 Agustus 2022, dalam jurnal Science, menunjukkan bagaimana satu kelas PFAS dapat dipecah menjadi komponen yang sebagian besar tidak berbahaya menggunakan natrium hidroksida, atau alkali, senyawa murah yang digunakan dalam sabun. Ini bukan solusi langsung untuk masalah besar ini, tetapi menawarkan wawasan baru.
Ahli biokimia A. Daniel Jones dan ilmuwan tanah Hui Li mengerjakan solusi PFAS di Michigan State University dan menjelaskan teknik penghancuran PFAS yang menjanjikan yang sedang diuji hari ini.
Bagaimana PFAS masuk dari produk sehari-hari menjadi air, tanah, dan akhirnya manusia?
Ada dua jalur paparan utama bagi PFAS untuk masuk ke manusia — air minum dan konsumsi makanan.
PFAS dapat masuk ke dalam tanah melalui aplikasi lahan biosolid, yaitu lumpur dari pengolahan air limbah, dan mereka dapat keluar dari tempat pembuangan sampah. Jika biosolid yang terkontaminasi diterapkan ke lahan pertanian sebagai pupuk, PFAS bisa masuk ke air dan ke tanaman dan sayuran.
Misalnya, ternak dapat mengkonsumsi PFAS melalui tanaman yang mereka makan dan air yang mereka minum. Ada kasus yang dilaporkan di Michigan, Maine, dan New Mexico dari peningkatan kadar PFAS pada daging sapi dan sapi perah. Seberapa besar potensi risiko bagi manusia sebagian besar masih belum diketahui.
Para ilmuwan dalam kelompok kami di Michigan State University sedang mengerjakan bahan yang ditambahkan ke tanah yang dapat mencegah tanaman mengambil PFAS, tetapi itu akan meninggalkan PFAS di dalam tanah.
Masalahnya adalah bahan kimia ini ada di mana-mana, dan tidak ada proses alami di air atau tanah yang memecahnya. Banyak produk konsumen yang sarat dengan PFAS, termasuk makeup, benang gigi, senar gitar, dan lilin ski.
Bagaimana proyek remediasi menghilangkan kontaminasi PFAS sekarang?
Ada metode untuk menyaringnya dari air. Bahan kimia akan menempel pada karbon aktif, misalnya. Tetapi metode ini mahal untuk proyek skala besar, dan Anda masih harus menyingkirkan bahan kimianya.
Misalnya, di dekat bekas pangkalan militer dekat Sacramento, California, ada tangki karbon aktif besar yang mengambil sekitar 1.500 galon air tanah yang terkontaminasi per menit, menyaringnya, dan kemudian memompanya ke bawah tanah. Proyek remediasi itu menelan biaya lebih dari $3 juta, tetapi hal itu mencegah PFAS beralih ke air minum yang digunakan masyarakat.
Penyaringan hanya satu langkah. Setelah PFAS ditangkap, maka Anda harus membuang karbon aktif yang mengandung PFAS, dan PFAS masih bergerak. Jika Anda mengubur bahan yang terkontaminasi di tempat pembuangan akhir atau di tempat lain, PFAS pada akhirnya akan terlepas. Itu sebabnya menemukan cara untuk menghancurkannya sangat penting.
Apa metode paling menjanjikan yang ditemukan para ilmuwan untuk memecah PFAS?
Metode paling umum untuk menghancurkan PFAS adalah pembakaran, tetapi sebagian besar PFAS sangat tahan terhadap pembakaran. Itu sebabnya mereka berada di busa pemadam kebakaran.
PFAS memiliki beberapa atom fluor yang melekat pada atom karbon, dan ikatan antara karbon dan fluor adalah salah satu yang terkuat. Biasanya untuk membakar sesuatu, Anda harus memutuskan ikatannya, tetapi fluor menolak putus dari karbon. Sebagian besar PFAS akan terurai sepenuhnya pada suhu insinerasi sekitar 1.500 ° Celcius (2.730 ° Fahrenheit), tetapi intensif energi, dan insinerator yang sesuai langka.
Ada beberapa teknik eksperimental lain yang menjanjikan tetapi belum ditingkatkan untuk menangani bahan kimia dalam jumlah besar.
Sebuah kelompok di Battelle telah mengembangkan oksidasi air superkritis untuk menghancurkan PFAS. Temperatur dan tekanan tinggi mengubah keadaan air, mempercepat kimia dengan cara yang dapat menghancurkan zat berbahaya. Namun, scaling up tetap menjadi tantangan.
Lainnya bekerja dengan reaktor plasma, yang menggunakan air, listrik, dan gas argon untuk memecah PFAS. Mereka cepat, tetapi juga tidak mudah untuk ditingkatkan.
Metode yang dijelaskan dalam makalah baru, yang dipimpin oleh para ilmuwan di Northwestern, menjanjikan untuk apa yang telah mereka pelajari tentang cara memecah PFAS. Ini tidak akan ditingkatkan ke perawatan industri, dan menggunakan dimetil sulfoksida, atau DMSO, tetapi temuan ini akan memandu penemuan di masa depan tentang apa yang mungkin berhasil.
Apa yang mungkin kita lihat di masa depan?
Banyak yang akan tergantung pada apa yang kita pelajari tentang dari mana paparan PFAS manusia terutama berasal.
Jika paparannya sebagian besar dari air minum, ada lebih banyak metode yang berpotensi. Mungkin saja pada akhirnya dapat dihancurkan di tingkat rumah tangga dengan metode elektrokimia, tetapi ada juga potensi risiko yang masih harus dipahami, seperti mengubah zat umum seperti klorida menjadi produk sampingan yang lebih beracun.
Tantangan besar dari remediasi adalah memastikan kita tidak memperburuk masalah dengan melepaskan gas lain atau menciptakan bahan kimia berbahaya. Manusia memiliki sejarah panjang dalam mencoba memecahkan masalah dan memperburuk keadaan. Kulkas adalah contoh yang bagus. Freon, chlorofluorocarbon, adalah solusi untuk menggantikan amonia beracun dan mudah terbakar di lemari es, tetapi kemudian menyebabkan penipisan ozon stratosfer. Itu diganti dengan hidrofluorokarbon, yang sekarang berkontribusi pada perubahan iklim.
Jika ada pelajaran yang bisa dipetik, kita perlu memikirkan siklus hidup produk secara menyeluruh. Sampai kapan kita benar-benar membutuhkan bahan kimia?
Sumber: Doc.
Terakhir diedit oleh moderator:
