Salah satu masalah lingkungan yang semakin mendapat perhatian adalah keberadaan bahan kimia berbahaya yang dikenal dengan nama “bahan kimia abadi” atau PFAS (Per- and Polyfluoroalkyl Substances). Keberadaan bahan kimia ini semakin meluas, baik di lingkungan, tubuh manusia, hingga produk sehari-hari yang kita gunakan. Namun, sebuah penemuan baru dari tim peneliti di University of Missouri (Mizzou) menawarkan solusi sederhana yang dapat mengatasi masalah ini, dengan menggunakan alat dan bahan yang mudah didapat.
Apa Itu PFAS dan Mengapa Mereka Menjadi Masalah?
PFAS adalah kelompok bahan kimia sintetis yang digunakan dalam pembuatan berbagai produk industri. Bahan kimia ini terdapat dalam produk seperti kosmetik, karpet, alat masak anti lengket, pakaian tahan air, busa pemadam kebakaran, kemasan makanan, dan masih banyak lagi. Bahan kimia ini sangat tahan lama di lingkungan, itulah sebabnya mereka disebut sebagai “bahan kimia abadi”.
PFAS memiliki sifat kimia yang membuat mereka sangat sulit untuk terurai secara alami. Mereka dapat bertahan selama ratusan bahkan ribuan tahun di lingkungan. Karena daya tahan inilah PFAS seringkali ditemukan di dalam tanah, air, dan bahkan dalam tubuh manusia. Berbagai hasil penelitian telah menunjukkan bahwa paparan terhadap PFAS dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan serius, seperti penurunan kesuburan, keterlambatan perkembangan pada anak-anak, serta peningkatan risiko beberapa jenis kanker.
Baca juga: “Bahan Kimia Abadi” : Tinjauan Baru Menunjukkan Betapa Banyak Hal yang Masih Belum Kita Ketahui
Masalah yang Dihadapi Peneliti dalam Mengatasi PFAS
Para ilmuwan dan peneliti di seluruh dunia telah berusaha selama lebih dari satu dekade untuk mencari cara menghilangkan atau mengurai PFAS agar menjadi senyawa yang lebih aman bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Banyak metode yang telah dicoba, tetapi banyak dari teknik ini memerlukan suhu tinggi, tekanan tinggi, atau penggunaan pelarut organik yang sangat mahal dan sulit untuk diakses.
Namun, penemuan terbaru oleh tim peneliti dari University of Missouri memberikan harapan baru. Tim ini menemukan bahwa PFAS dapat diurai menggunakan bahan yang lebih sederhana dan lebih mudah didapat, yaitu karbon aktif granular (Granular Activated Carbon, GAC).
Solusi Sederhana: Karbon Aktif Granular (GAC)
Karbon aktif granular adalah bahan yang sudah digunakan sejak lama dalam berbagai aplikasi untuk menyaring kontaminan dari udara atau air. GAC terbuat dari bahan yang kaya karbon seperti batu bara, kayu, atau bahan organik lainnya yang telah dipanaskan hingga mencapai suhu tinggi. GAC sudah digunakan oleh konsumen untuk membersihkan akuarium rumah tangga atau menyaring air minum.
Apa yang menarik dalam penemuan ini adalah bahwa GAC bisa digunakan untuk menguraikan PFAS dengan cara yang jauh lebih efisien dan murah. Prof. Feng “Frank” Xiao, seorang dosen di College of Engineering Universitas Missouri, dan tim penelitinya mengembangkan metode baru dengan memanaskan PFAS bersama GAC pada suhu sekitar 572oF (sekitar 300oC).
Tim berhasil mengubah PFAS menjadi senyawa yang lebih aman dengan tingkat mineralisasi hingga 90%. Mineralisasi adalah proses di mana senyawa organik diubah menjadi senyawa anorganik yang tidak berbahaya. Sebelumnya, proses untuk mencapai tingkat mineralisasi seperti ini memerlukan suhu lebih dari 1292oF (700oC) dan tekanan tinggi, yang tentu saja lebih mahal dan tidak praktis.
Keunggulan Metode Baru Ini
Salah satu keunggulan utama dari metode yang ditemukan oleh Prof. Xiao adalah biaya yang jauh lebih rendah dan dampak lingkungan yang lebih kecil. Karena GAC dapat dipanaskan kembali dan digunakan berulang kali, proses ini jauh lebih ramah lingkungan dan dapat dilakukan dengan peralatan yang lebih sederhana, seperti tungku biasa. Tidak perlu menggunakan pelarut organik atau suhu ekstrem yang sebelumnya diperlukan dalam metode-metode lainnya.
Dengan menggunakan GAC dan panas, proses dekomposisi PFAS bisa terjadi dengan lebih cepat dan lebih intens. Ini merupakan langkah besar dalam mengatasi masalah limbah yang mengandung PFAS, serta dalam mengurangi potensi kontaminasi yang ditimbulkan oleh bahan kimia ini di lingkungan.
Aplikasi Potensial dari Temuan Ini
Temuan ini memiliki potensi aplikasi yang sangat luas. Salah satunya adalah di bidang pertanian. Di daerah Midwest Amerika Serikat, penggunaan herbisida dan farmasi untuk hewan sering kali mengandung PFAS dalam jumlah yang tinggi. Dengan menggunakan metode baru ini, jumlah PFAS dalam limbah pertanian dan bahan biosolid dapat dikurangi secara signifikan, yang tentu saja akan mengurangi paparan terhadap bahan kimia ini di lingkungan kita.
Selain itu, dengan teknologi ini, proses pembersihan air dan udara yang terkontaminasi PFAS bisa dilakukan dengan lebih efisien dan hemat biaya. Ini sangat penting mengingat betapa luasnya kontaminasi PFAS di berbagai sistem air minum, baik di pedesaan maupun perkotaan.
Kontribusi Universitas Missouri dalam Penelitian Lingkungan
Penerapan praktis dari temuan ini adalah kemampuan untuk menghilangkan bahan kimia abadi dan kontaminan lainnya dari air kita secara efektif dan efisien. Dengan teknologi ini, kita memiliki alat yang kita butuhkan untuk menghadapi masalah kontaminasi PFAS yang semakin meluas.
Baca juga: Katalis Hasil Perbaikan Ini Mampu Menghancurkan “Bahan Kimia Abadi” Hanya dengan Sinar Matahari
Kesimpulan
Penemuan baru ini oleh peneliti University of Missouri menunjukkan bahwa dengan menggunakan karbon aktif granular (GAC) yang sederhana dan pemanasan pada suhu moderat, kita dapat mengurai bahan kimia berbahaya seperti PFAS secara lebih cepat, murah, dan efisien. Ini merupakan langkah penting dalam mengurangi dampak PFAS pada lingkungan dan kesehatan manusia. Dengan potensi aplikasi yang luas, teknologi ini dapat membantu menciptakan lingkungan yang lebih bersih dan aman bagi kita semua.
Seiring dengan semakin banyaknya penelitian yang dilakukan di bidang ini, kita dapat berharap untuk melihat lebih banyak solusi inovatif yang dapat mengatasi masalah kontaminasi kimia di masa depan.
Referensi:
[1] https://showme.missouri.edu/2025/mizzou-researchers-discover-simple-solution-to-break-down-forever-chemicals/, diakses pada 19 Februari 2025.
[2] Runze Sun, Ali Alinezhad, Mohammednoor Altarawneh, Mohamed Ateia, Jens Blotevogel, Jiamin Mai, Ravi Naidu, Joseph Pignatello, Anthony Rappe, Xuejia Zhang, Feng Xiao. New Insights into Thermal Degradation Products of Long-Chain Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) and Their Mineralization Enhancement Using Additives. Environmental Science & Technology, 2024; 58 (50): 22417 DOI: 10.1021/acs.est.4c05782
