Bilim Adamları Sudaki ‘‘Sonsuza Kadar Kalıcı Kimyasallar’'ı Yeni Bir Süreçle Florüre Dönüştürüyor

Bilim insanları, zararlı “sonsuza kadar kalıcı kimyasalları” güneş ışığıyla aktive olan bir malzemeye maruz bırakarak parçalamak için yeni bir yöntem geliştirdiler.

Perfloroalkil ve polifloroalkil maddeler (PFAS), mutfak gereçleri, kozmetikler, diş ipi ve su geçirmez giysiler dahil olmak üzere birçok ev ürününde bulunan kimyasallardır. Takma adlarına uygun olarak, bu kimyasalların parçalanması binlerce yıl sürer, bu da onların çevre ve vücudumuzda birikmesine neden olur.

PFAS, 1940'lardan beri kullanılmaktadır. Başlangıçta yapışmaz özellikleri nedeniyle değer verilen bu maddeler, günümüzde otoimmün hastalık, gelişim bozuklukları, doğurganlık azalması ve kanser gibi bir dizi sağlık sorunuyla ilişkilendirilmektedir. Bu durum, bazı PFAS'ların yasaklanmasına neden olmuştur. Ancak, yaklaşık 15.000 tür üretilmiş olması nedeniyle, ABD nüfusunun yaklaşık %98'inin kanında bu kimyasallar bulunmaktadır.

Şimdi, bir araştırma ekibi bu kimyasalları parçalamak ve düşük dozlarda zararsız olan florür içeren bileşenlere indirgemek için bir yol buldu. Bulgularını 25 Temmuz'da Small dergisinde yayınladılar.

Avustralya'daki Adelaide Üniversitesi'nde malzeme bilimci olan baş araştırmacı Cameron Shearer yaptığı açıklamada, “PFAS kirliliği küresel bir sağlık riski oluşturmaya devam ediyor ve bu araştırma, daha güvenli topluluklar ve daha temiz ekosistemler için kritik bir adımdır” dedi.

PFAS, güçlü kimyasal bağları sayesinde kalıcıdır; karbon ve flor atomlarından oluşan bir kuyruğa bağlı bir baş (genellikle yüklü oksijen molekülleri) içerir. PFAS'ın bozunması için bu bağın kırılması gerekir, ancak bu süreç geleneksel yöntemlerle gerçekleştirilmesi çok zordur.

Shearer, “Birçok su kirleticisi, karbona bağlanan reaktif bir kimyasal eklenerek bozunur. Ancak PFAS moleküllerinde karbon atomları, bu süreci neredeyse imkansız hale getirecek şekilde korunur” dedi.

Son yıllarda, araştırmacılar kimyasal reaksiyonları hızlandırmak için gelen ışığı emen fotokatalizörler adı verilen malzemeler kullanarak PFAS'ı parçalamak için yöntemler geliştiriyorlar. Yeni çalışmanın arkasındaki bilim adamları, görünür ışığa maruz kaldıktan sonra reaktif oksijen türleri (veya serbest radikaller) salma özelliği ile bilinen kadmiyum indiyum sülfür adlı fotokatalitik bir malzemeye yöneldiler.

Malzemeyi perflorooktansülfonat (PFOS) adlı yaygın bir PFAS ile karıştırdıktan sonra, araştırmacılar fotokatalizörün ışığı emerek bağdaki flor atomlarına saldıran serbest radikaller ürettiğini gözlemlediler.

Optimize edilmiş koşullar altında, bu PFOS moleküllerinin yaklaşık %99'unun “tamamen parçalanmasına” yol açtı. Yan ürünler, bilim adamlarının izole edilip diş macunu ve gübre katkı maddeleri yapmak için kullanılabileceğini söyledikleri bileşenlerdi.

Shearer, “Araştırmamızla geliştirdiğimiz malzemeler, önce sudaki PFAS'ı yakalayıp yoğunlaştıran PFAS arıtma zincirlerinin bir parçası olarak kullanılabilir. Daha sonra bu PFAS, ışıkla aktive olan malzemelerimize maruz kalarak parçalanabilir” dedi. “Bu çalışmayı, malzemelerin büyük ölçekli sistemlere uygulanmadan önce stabilitesini artırmaya yönelik devam eden çalışmalarımızla geliştirmeyi planlıyoruz.”

Bu yazı LIVESCIENCE’ de yayınlanmıştır.