Ilmuwan Temukan Cara Baru Memecah Bahan Kimia Abadi PFAS dengan Sinar Matahari

Ilmuwan Temukan Cara Baru Memecah Bahan Kimia Abadi PFAS dengan Sinar Matahari


Ilmuwan Temukan Cara Baru Memecah Bahan Kimia Abadi PFAS dengan Sinar Matahari
Ilustrasi(freepik)

PARA ilmuwan berhasil mengembangkan metode baru untuk memecah bahan kimia abadi berbahaya. Metode ini dengan memanfaatkan material yang aktif saat terkena sinar matahari.

Zat perfluoroalkil dan polifluoroalkil (PFAS) adalah bahan kimia yang banyak ditemukan dalam produk rumah tangga, mulai dari peralatan masak anti lengket, kosmetik, benang gigi, hingga pakaian tahan air. Sesuai julukannya, zat ini butuh ribuan tahun untuk terurai, sehingga dapat menumpuk di lingkungan maupun di tubuh manusia.

PFAS sudah digunakan sejak 1940-an. Awalnya karena sifatnya yang anti lengket. Namun kini, zat ini dikaitkan dengan berbagai risiko kesehatan, termasuk meningkatnya potensi penyakit atoimun, gangguan perkembangan, penurunan kesuburan hingga kanker.

Beberapa jenis PFAS bahkan sudah dilarang penggunaannya. Meski begitu, dengan hampir 15.000 jenis yang pernah diproduksi, diperkirakan sekitar 98% populasi di AS memiliki zat ini di dalam darah mereka.

Memecah Bahan Kimia

Kini para ilmuwan berhasil menemukan cara untuk memecah bahan kimia tersebut hingga menjadi fluorida yang aman dalam dosis rendah. Hasil penelitian ini dipublikasikan pada 25 Juli di jurnal Small.

“Kontaminasi PFAS masih menjadi ancaman kesehatan global, dan riset ini adalah langkah penting menuju terciptanya lingkungan yang lebih aman dan ekosistem yang lebih bersih,” kata ilmuwan, Cameron Shearer, ahli material dari University of Adelaide, Australia dalam pernyataannya.

PFAS sulit terurai karena memiliki ikatan kimia yang sangat kuat. Struktur molekulnya terdiri dari kepala (berupa molekul oksigen bermuatan) yang terhubung dengan ekor atom karbon dan fluor. Untuk menguraikan PFAS, ikatan ini harus diputus, namun hal tersebut sangat sulit dilakukan dengan metode tradisional.

“Banyak kontaminasi air bisa diuraikan dengan menambahkan bahan kimia reaktif yang menempel pada karbon,” jelas Shearer. “Namun pada molekul PFAS, atom karbon terlindungi sedemikian rupa sehingga proses ini hampir mustahil dilakukan.”

Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti mengembangkan berbagai cara untuk menguraikan PFAS dengan memanfaatkan bahan yang disebut fotokatalitik, yaitu material yang dapat menyerap cahaya untuk mempercepat reaksi kimia. Dalam penelitian terbaru ini, para ilmuwan menggunakan fotokalistik bernama cadmium indium sulfide, yang dikenal mampu melepaskan senyawa oksigen reaktif atau radikal bebas ketika terpapar cahaya tampak.

Saat bahan tersebut dicampurkan dengan salah satu jenis PFAS umum, yaitu perfluorooctane sulfonate (PFOS), para peneliti mengamati bagaimana fotokalistik menyerap cahaya lalu menghasilkan radikal bebas yang menyerang atom fluor pada ikatan kimianya.

Dalam kondisi optimal, metode ini berhasil memecah hampir 99% molekul PFOS hingga benar-benar terurai. Produk sampingannya bahkan berupa komponen yang menurut para ilmuwan bisa dimanfaatkan kembali, misalnya sebagai bahan tambahan pasta gigi atau pupuk.

Shearer menambahkan, material yang mereka kembangkan berpotensi digunakan dalam rangkaian pengolahan PFAS. Pengolahan itu mulai dari tahap menangkap dan memusatkan zat tersebut dalam air, lalu menghancurkannya menggunakan material yang diaktifkan cahaya. 

Ia juga menegaskan penelitian lanjutan akan difokuskan pada peningkatan stabilitas material sebelum diterapkan dalam skala besar. (Livescience/Z-2)

Teleskop James Webb Temukan Lubang Hitam Tertua di Alam Semesta, Massanya Lebih dari Matahari

Teleskop James Webb Temukan Lubang Hitam Tertua di Alam Semesta, Massanya Lebih dari Matahari


Teleskop James Webb Temukan Lubang Hitam Tertua di Alam Semesta, Massanya Lebih dari Matahari
Lubang hitam(Doc National Geographic)

PARA astronom mengumumkan bahwa Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mendeteksi black hole atau lubang hitam tertua yang diketahui di alam semesta. Penemuan ini berasal dari analisis cahaya redup yang terpancar pada masa mendekati fajar kosmik. 

Lubang hitam yang paling awal diketahui di alam semesta ini adalah moster kosmik yang 10 juta kali lebih berat massanya dari matahari. Para astronom berpikir bahwa lubang hitam serupa mungkin banyak tersebar di alam semesta muda. 

Kamera yang kuat yakni, James Webb Space Telescope (JWST), dengan kecanggihannya memungkinkan pengamatan ke masa awal alam semesta untuk menemukan lubang hitam supermasif yang memiliki berat 10 juta kali dari matahari.

Lubang hitam ini berada di pusat galaksi muda yang terbentuk sekitar 570 juta tahun setelah alam semesta bermula.

Raksasa kosmik ini mungkin hanya salah satu dari banyaknya lubang hitam yang terus tumbuh dengan menelan materi di sekitarnya selama periode fajar kosmik dengan periode yang dimulai sekitar 100 juta tahun setelah Big Bang ketika alam semesta awal bersinar selama satu miliar tahun.

Para astronom masih tidak yakin mengapa ada begitu banyak lubang hitam atau bagaimana mereka menjadi begitu besar. Para peneliti yang menemukan lubang hitam terbaru dengan menerbitkan temuan mereka pada jurnal per print arXiv. 

Jurnal tersebut dipublikasikan dengan judul “A CEERS Discovery of an Accreting Supermassive Black Hole 570 Myr after the Big Bang: Identifying a Progenitor of Massive z > 6 Quasars.”

Lubang hitam terbentuk dari keruntuhan bintang raksasa dan berkembang terus-menerus dengan menelan gas, debu, bintang, serta lubang hitam lain di sekitarnya.

Pada beberapa lubang hitam yang sangat aktif, gesekan material yang berputar menuju inti menyebabkan pemanasan hingga memancaran cahaya yang dapat ditangkap teleskop. Fenomena ini dikenal sebagai inti dari galaksi aktif atau active galactic nuclei (AGN). 

Para astronom menggunakan dua kamera inframerah pada Teleskop James Webb, yakni Mid-Infrared (MIRI) dan Near Infrared Camera, serta spektograf bawaan untuk pemecah cahaya menjadi frekuensi komponennya.

Dengan melakukan analisis pancaran cahaya redup dari masa awal alam semesta, mereka menemukan lonjakan frekuensi yang tak terduga. Namun, asal-usul kemunculan lubang hitam besar ini secara tiba-tiba di masa awal alam semesta masih belum terungkap.

Mulai sekarang, para peneliti akan bekerja bersama tim yang membangun MIRI untuk memindai tanda cahaya yang lebih kuat dari galaksi yang jauh. 

Sumber: National Geographic