Sebuah tim ilmuwan internasional baru saja menemukan cara baru yang memecahkan rekor untuk menghilangkan sejenis bahan kimia berbahaya ‘abadi’ dari air yang terkontaminasi.

Teknik filtrasi mereka bisa membersihkan sejumlah besar zat per- dan polifluoroalkil, atau yang biasa disebut PFAS, dengan kecepatan “sekitar 100 kali lebih cepat dari filter karbon komersial,” klaim penulis utama dan insinyur Youngkun Chung dari Rice University di AS.

PFAS adalah zat sintetis yang digunakan untuk melindungi permukaan dari air, api, dan minyak. Diproduksi sejak tahun 1940-an, zat ini digunakan dalam jas hujan, pelapis furnitur, wajan antilengket, kemasan makanan, busa pemadam kebakaran, dan masih banyak lagi.

Terkait: ‘Bahan Kimia Abadi’ di Air Minum AS Dikaitkan dengan Kanker, Temuan Ilmuwan

Molekul-molekul ini memang terbukti sangat tahan lama: rantai karbon-fluorin yang menjadi inti molekul ini sangat kuat, sehingga PFAS diperkirakan butuh ribuan tahun untuk terurai.

Sekarang, zat ini sudah ada di air, tanah, udara, dan tubuh kita. Ini masalah besar, karena kita tahu setidaknya dua dari ‘bahan kimia abadi’ ini – PFOA dan PFOS – berhubungan dengan kanker, penyakit kardiovaskular, masalah kesuburan, dan cacat lahir.

Lebih dari 12.000 varian lainnya masih beredar di pasaran saat ini, dengan efek kesehatan yang sebagian besar belum diketahui.

Pemerintah dan industri berupaya membersihkan masalah ini, tetapi metode yang ada saat ini lambat dan bisa menghasilkan limbah sekunder.

Metode filtrasi baru ini menggunakan material layered double hydroxide (LDH) yang menggabungkan tembaga dan aluminium dengan nitrat.

“Senyawa LDH ini menangkap PFAS lebih dari 1.000 kali lebih baik dibandingkan material lain,” kata Chung. “Prosesnya juga sangat cepat, menghilangkan PFAS dalam jumlah besar dalam hitungan menit, sekitar 100 kali lebih cepat dari filter karbon komersial.”

Struktur unik material ini terbentuk dari lapisan tembaga dan aluminium dengan ketidakseimbangan muatan sedikit, yang menarik molekul PFOA dan mengikatnya dengan kuat pada filter.

Setelah material adsorpsi jenuh dengan PFOA, tim memanaskan material tersebut dan menambahkan kalsium karbonat. Ini memungkinkan mereka untuk ‘membersihkan’ LDH agar bisa digunakan kembali sekaligus menghancurkan tulang punggung fluorin dari PFOA, sehingga efektif memusnahkannya.

Material sisa berfluorin-kalsium ini bisa dibuang ke tempat pembuangan akhir dengan aman, kata insinyur Rice Michael Wong kepada The Guardian.

“Kami sangat antusias dengan potensi teknologi berbasis LDH yang unik ini untuk mengubah cara sumber air terkontaminasi PFAS ditangani di masa depan,” kata Wong.

Meskipun teknologi ini masih dalam tahap awal, ia sudah menunjukkan hasil yang sangat menjanjikan dalam studi laboratorium, khususnya untuk PFOA. Filter ini terbukti efektif dalam pengujian dengan air terkontaminasi PFAS dari sungai, keran, dan instalasi pengolahan air limbah. Para peneliti berharap suatu hari nanti teknologi ini bisa dengan mudah diintegrasikan ke fasilitas pengolahan air minum dan air limbah.

Penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Advanced Materials.