Τα παντοτινά χημικά ή Forever Chemicals (PFAS) βρίσκονται πλέον παντού και είναι επιβλαβείς ουσίες, ανθρώπινης δημιουργίας, που έχουν συνδεθεί με πάρα πολλές άσχημες επιπτώσεις στον οργανισμός μας. Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων ανέπτυξε μια νέα μέθοδο για τη διάστασή τους, με την χρήση ενός ηλιακά ενεργοποιούμενου υλικού.
Οι υπερφθοροαλκυλικές και πολυφθοροαλκυλικές ουσίες (PFAS) είναι χημικές ουσίες που βρίσκονται σε πολλά οικιακά προϊόντα, όπως μαγειρικά σκεύη, καλλυντικά, οδοντικό νήμα και αδιάβροχα ρούχα. Έχουν χαρακτηριστεί σαν παντοτινά χημικά, καθώς είναι χημικές ουσίες που χρειάζονται χιλιάδες χρόνια για να διασπαστούν, κάτι που σημαίνει πως συσσωρεύονται στο περιβάλλον και φυσικά στο σώμα μας.
Τα παντοτινά χημικά χρησιμοποιούνται από τη δεκαετία του 1940. Ήταν η επίστρωση που είχαν τα αντικολλητικά σκεύη της εποχής, που αργότερα έφτασε και σε άλλα προϊόντα. Τώρα, γνωρίζουμε πως συνδέονται με μια σειρά από επιπτώσεις στην υγεία μας, όπως ο αυξημένος κίνδυνος αυτοάνοσων νοσημάτων, αναπτυξιακές διαταραχές, μειωμένη γονιμότητα και καρκίνους. Πλέον έχουν απαγορευτεί ορισμένοι τύπου PFAS, όμως με τους 15.000 τύπους που έχουν ήδη παραχθεί από το 1940, περίπου το 98% του πληθυσμού έχει αυτές τις ουσίες ήδη στο αίμα του.
Τώρα, μια ομάδα ερευνητών βρήκε έναν τρόπο να διασπάσει τις χημικές ουσίες, ανάγοντάς τες σε συστατικά που περιλαμβάνουν φθόριο, το οποίο είναι ακίνδυνο σε χαμηλές δόσεις.
«Η μόλυνση από PFAS συνεχίζει να αποτελεί παγκόσμιο κίνδυνο για την υγεία και αυτή η έρευνα αποτελεί ένα κρίσιμο βήμα προς ασφαλέστερες κοινότητες και καθαρότερα οικοσυστήματα», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο επικεφαλής ερευνητής Cameron Shearer, επιστήμονας υλικών στο Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας στην Αυστραλία.
Η ανθεκτικότητα των PFAS διαλύονται πολύ δύσκολα, λόγω των ισχυρών χημικών δεσμών τους. Αποτελούνται από μια κεφαλή, συνήθως φορτισμένων μορίων οξυγόνου, συνδεδεμένη με μια ουρά ατόμων άνθρακα και φθορίου. Για να διαλυθούν τα PFAS, αυτός ο δεσμός θα πρέπει να σπάσει, κάτι που είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί με παραδοσιακές μεθόδους.
«Πολλοί ρύποι νερού αποικοδομούνται με την προσθήκη μιας δραστικής χημικής ουσίας που συνδέεται με τον άνθρακα», δήλωσε ο Shearer. «Ωστόσο, στα μόρια PFAS, τα άτομα άνθρακα προστατεύονται με τέτοιο τρόπο που καθιστά αυτή τη διαδικασία σχεδόν αδύνατη».
Τα τελευταία χρόνια όμως, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μεθόδους για την διάσπαση των PFAS, χρησιμοποιώντας υλικά που ονομάζονται φωτοκαταλύτες. Αυτά τα υλικά απορροφούν φως, για να επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις.
Οι επιστήμονες πίσω από τη νέα μελέτη στράφηκαν σε ένα φωτοκαταλυτικό υλικό που ονομάζεται σουλφίδιο καδμίου-ινδίου, γνωστό για την ικανότητά του να απελευθερώνει δραστικά είδη οξυγόνου – ή ελεύθερες ρίζες – μετά την έκθεσή του στο ορατό φως.
Αφού αναμίχθηκε το υλικό με ένα κοινό PFAS που ονομάζεται υπερφθοροοκτανοσουλφονικό (PFOS), οι ερευνητές παρακολούθησαν τον φωτοκαταλύτη να απορροφά φως για να δημιουργήσει ελεύθερες ρίζες που επιτέθηκαν στα άτομα φθορίου στον δεσμό.
Υπό βελτιστοποιημένες συνθήκες, αυτό οδήγησε σε πλήρη διάσπαση, περίπου 99%, των μορίων PFOS. Μάλιστα, τα υποπροϊόντα που παρέμειναν, σύμφωνα με τους επιστήμονες μπορούν να απομονωθούν και να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή οδοντόκρεμας και λιπασμάτων.
Η εφαρμογή που πρέπει να έχει κάθε οδηγός κάνει το ντεμπούτο και είναι ΔΩΡΕΑΝ για όλους
«Τα υλικά που έχουμε αναπτύξει μέσω της έρευνάς μας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως μέρος αλυσίδων επεξεργασίας PFAS που πρώτα συλλαμβάνουν και συγκεντρώνουν PFAS στο νερό, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να αποικοδομηθεί μέσω της έκθεσης στα υλικά μας που ενεργοποιούνται από το φως», δήλωσε ο Shearer. «Σχεδιάζουμε να βασιστούμε σε αυτή τη μελέτη μέσω της συνεχιζόμενης εργασίας μας για τη βελτίωση της σταθερότητας των υλικών προτού μπορέσουν να εφαρμοστούν σε συστήματα μεγάλης κλίμακας».
Αυτό σημαίνει πως ακόμα δεν είναι έτοιμοι για μαζική χρήση της νέας μεθόδου, όμως είναι το πρώτο βήμα για να απαλλαχθούμε από τα χημικά λάθη του παρελθόντος.
Το επόμενο βήμα είναι να γίνει πιο σταθερός και αποδοτικός ο καταλύτης, ώστε να μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλης κλίμακας συστήματα καθαρισμού, όπως οι εγκαταστάσεις νερού!
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Small.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
