Pada bulan April, Badan Perlindungan Lingkungan AS mendeklarasikan standar kadar zat PFAS tertentu yang ‘mendekati nol’ dalam air minum.Kredit: Justin Sullivan/Getty
Ikatan kimia sederhana antara atom karbon dan fluor mengubah dunia – menjadi lebih baik, dan kemudian menjadi lebih buruk.
Ikatan seperti ini merupakan inti dari zat per dan polifluoroalkil (PFAS), sekelompok senyawa, berjumlah jutaan, yang sangat tahan air, panas, dan minyak. Ditemukan pada tahun 1930-an dengan munculnya polytetrafluoroethylene (PTFE, diberi merek Teflon), bahan kimia ini membuat wajan menjadi anti lengket dan mencegah hujan masuk ke jaket kita. Berbagai jenis kosmetik, busa tahan api, peralatan dapur, pelapis logam, kemasan, tekstil, dan banyak lagi semuanya mengandung bahan-bahan tersebut.
Namun bahan-bahan tersebut dikenal sebagai ‘bahan kimia selamanya’ karena sulit terurai dan bertahan di lingkungan selama mungkin 1.000 tahun atau lebih. Bahan kimia ini juga terdapat di mana-mana, karena dapat ditemukan di sungai dan puncak gunung. Hal ini tidak akan menjadi masalah, kecuali bahwa bahan kimia tersebut sangat beracun, dan telah dikaitkan dengan masalah perkembangan dan kondisi mulai dari kanker hingga penekanan sistem kekebalan tubuh.
Dunia terlambat mulai mengambil tindakan, baik untuk menghentikan penggunaan bahan kimia selamanya di lingkungan maupun untuk membersihkan bahan-bahan kimia yang sudah ada di sana. Namun diperlukan lebih banyak tindakan – dan lebih cepat.
Katalis mendegradasi bahan kimia selamanya dengan cahaya tampak
Ikatan karbon-fluor (C–F) adalah salah satu ikatan terkuat dalam kimia organik, memerlukan sejumlah besar energi untuk terurai, dan membutuhkan biaya yang sangat besar. Tapi sekarang ada dua makalah yang masuk Alam1,2 jelaskan dua cara berenergi rendah untuk mengatasi ikatan C–F.
Kedua metode ini menggabungkan katalis dengan bahan kimia yang relatif sederhana yang digerakkan oleh energi cahaya tampak. Dalam setiap kasus, katalis menyerap cahaya yang kemudian memicu reaksi.
Ahli kimia Garret Miyake di Colorado State University di Fort Collins dan rekan-rekannya menggunakan energi yang diserap ini untuk mengurangi ikatan C–F menjadi karbon-hidrogen — meskipun tidak di Teflon1. Yan-Biao Kang, ahli kimia di Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok di Hefei, dan rekan-rekannya menggunakan energi ini untuk memecah ikatan dan keseluruhan molekul menjadi bagian-bagian penyusun yang lebih kecil.2pada suhu serendah 40 °C. Kedua makalah tersebut, tanpa diragukan lagi, menandai sebuah langkah maju yang besar.
Langkah penting berikutnya termasuk menggunakan ide-ide ini di dunia nyata, misalnya mengembangkan katalis yang dapat digunakan pada air limbah atau yang dapat digunakan untuk membersihkan PFAS di tanah yang terkontaminasi. Jika suatu metode dapat diadaptasi sehingga didukung oleh sinar matahari, hal ini akan memberikan manfaat yang sangat besar.
Perbarui peraturan
Solusi apa pun yang muncul dari perkembangan tersebut hanya akan menyelesaikan sebagian permasalahan. Ada kebutuhan mendesak untuk memperbarui peraturan bahan kimia, dan untuk penelitian lebih lanjut mengenai alternatif yang lebih aman daripada PFAS yang melakukan hal yang sama tanpa membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan.
Di bidang regulasi, para ilmuwan yang menjadi penasihat Badan Kimia Eropa sedang mempertimbangkan usulan dari negara-negara termasuk Jerman dan Belanda untuk melarang 10.000 zat PFAS yang saat ini digunakan sehari-hari.
Di tingkat global, Konvensi Stockholm, sebuah perjanjian internasional yang melarang polutan organik persisten, meninjau kembali daftar terbarunya yang mengklasifikasikan hanya tiga jenis PFAS sebagai zat terlarang.
Bisakah dunia bebas dari PFAS? Proposal untuk melarang ‘bahan kimia selamanya’ memicu perdebatan
Hal yang sama pentingnya adalah menghentikan PFAS memasuki pasokan air. Pada tahun 2021, Badan Lingkungan Hidup Eropa (yang bekerja di bawah Pedoman Air Minum Uni Eropa) untuk pertama kalinya menetapkan batas atas kadar PFAS dalam air. Di Amerika Serikat, Badan Perlindungan Lingkungan telah melangkah lebih jauh. Pada bulan April, pemerintah menetapkan batas aman untuk air minum, yang mana tingkat PFAS tertentu akan ‘mendekati nol’.
Proposal Eropa belum mencakup pelarangan PFAS dalam aplikasi seperti obat-obatan atau transportasi, karena alasan sederhana bahwa bahan kimia ini masih terlalu berguna dan alternatif yang memadai belum ditemukan. Ikatan C–F dalam obat-obatan memungkinkan molekul tetap stabil, yang diperlukan untuk umur simpan produk.
Ahli kimia obat mencoba membuat molekul obat yang mengandung ikatan C–F tetapi dapat terurai dengan aman setelah meninggalkan tubuh. Dalam beberapa keadaan, PFAS telah menggantikan bahan kimia berbahaya lainnya – misalnya, zat pendingin klorofluorokarbon (CFC) yang sudah ketinggalan zaman dan merusak ozon. Bahan pendingin non-fluorinasi juga tersedia, termasuk amonia dan karbon dioksida, namun peluncuran dalam skala besar memerlukan masukan peraturan.
Banyak bahan kimia yang cerdas, bersama dengan peraturan yang diperbarui, akan diperlukan untuk memastikan bahwa bahan kimia selamanya akhirnya menjadi bahan kimia yang tidak pernah digunakan lagi.
