Bilim insanları, suyu kirleten ve çevreye büyük zarar veren 'sonsuz kimyasallar' olarak bilinen PFAS'ları (Perfluoroalkil ve Polifloroalkil Maddeler) parçalamak için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu tehlikeli kimyasallar, güneş ışığıyla aktive olan özel bir malzeme kullanılarak zararsız hale getiriliyor.
PFAS'lar, yapışmaz tencere yüzeylerinden kozmetik ürünlerine, diş ipinden su geçirmez giysilere kadar birçok ev ürününün içinde bulunuyor. Adlarından da anlaşılacağı gibi, bu kimyasalların doğada yok olması binlerce yıl sürüyor. Bu durum, onların çevreye ve insan vücuduna birikmesine neden oluyor.
1940'lardan beri kullanılan PFAS'lar, başlangıçta yapışmazlık özellikleri nedeniyle tercih edilse de, günümüzde otoimmün hastalıklar, gelişimsel bozukluklar, üreme sağlığında azalma ve kanser gibi pek çok sağlık sorununa yol açtığı biliniyor. Bu nedenle bazı PFAS türlerinin kullanımı yasaklandı. Buna rağmen, üretilmiş yaklaşık 15.000 farklı PFAS türü bulunuyor ve bu kimyasalların büyük bir kısmı insan vücudunda tespit ediliyor.
Yapılan yeni araştırmada, bilim insanları PFAS'ları parçalayarak florür gibi zararsız bileşenlere dönüştürmeyi başardı. Florür, düşük dozlarda insan sağlığı için faydalı bir elementtir.
Araştırmanın baş yazarlarından ve materyal bilimci Cameron Shearer, yaptığı açıklamada, "PFAS kirliliği küresel bir sağlık riski oluşturmaya devam ediyor ve bu araştırma daha güvenli topluluklar ve temiz ekosistemler yönünde kritik bir adım temsil ediyor." ifadelerini kullandı.
PFAS'ların kalıcılığının temel nedeni, moleküllerindeki karbon ve flor atomları arasındaki çok güçlü kimyasal bağdır. Bu bağı kırmak, geleneksel yöntemlerle oldukça zordur. Shearer, "Su kirleticilerinin çoğu, karbona bağlanan reaktif bir kimyasal eklenerek parçalanır. Ancak PFAS moleküllerinde, karbon atomları bu süreci neredeyse imkansız hale getirecek şekilde korunmaktadır." dedi.
Son yıllarda araştırmacılar, ışığı emerek kimyasal reaksiyonları hızlandıran fotokatalizör adı verilen malzemelerle PFAS'ları parçalama yöntemleri geliştiriyor. Yeni çalışmadaki bilim insanları ise, görünür ışığa maruz kaldığında reaktif oksijen türleri (serbest radikaller) salgılamasıyla bilinen kadmiyum indiyum sülfür adlı bir fotokatalizör malzemesini kullandı.
Araştırmacılar, bu malzemeyi yaygın bir PFAS türü olan perfluorooctane sulfonate (PFOS) ile karıştırdıklarında, fotokatalizörün ışığı emerek serbest radikaller ürettiğini ve bu radikallerin PFOS molekülündeki flor atomlarına saldırdığını gözlemledi. Optimizasyonla, PFOS moleküllerinin yaklaşık %99'u tamamen parçalandı. Elde edilen yan ürünlerin, diş macunu ve gübre katkı maddeleri üretiminde kullanılabileceği belirtildi.
Shearer, "Araştırmalarımızla geliştirdiğimiz malzemeler, PFAS'ları önce yakalayıp konsantre eden ve ardından ışığa duyarlı malzemelerimize maruz bırakarak parçalayan PFAS-tedavi zincirlerinin bir parçası olarak kullanılabilir. Malzemelerin kararlılığını iyileştirmeye yönelik devam eden çalışmalarımızla bu araştırmayı genişletmeyi planlıyoruz." diye ekledi.
