Tìm ra phương pháp mới để phá huỷ "hoá chất vĩnh cửu"

Ngày 22.3, các nhà khoa học tại Đại học British Columbia (Canada) đã công bố rằng họ đã phát triển thành công một vật liệu dựa trên silica với khả năng hấp thụ nhiều loại hoá chất độc hại hơn và các công cụ mới để phá huỷ chúng. 

Silica hay còn được gọi là silic dioxide, là một oxit của silic - nguyên tố phổ biến thứ hai trong lớp vỏ Trái Đất sau oxi và tồn tại dưới dạng silica là chủ yếu. Silica thường có màu trắng hoặc không màu, và không hòa tan được trong nước.

Dạng thạch anh là dạng silica quen thuộc nhất, nó cũng được tìm thấy rất nhiều trong đá sa thạch, đất sét và đá granit, hay trong các bộ phận của động vật và thực vật. Hiện nay, silica được sử dụng một cách rộng rãi như làm chất phụ gia, kiểm soát độ nhớt, chống tạo bọt và là chất độn trong thuốc, vitamin.

Nhà nghiên cứu Madjid Mohseni, người tập trung vào chất lượng nước và xử lý nước, cho biết: "Điều này rất thú vị vì chúng tôi có thể nhắm mục tiêu vào các liên kết hóa học khó phá vỡ và phá vỡ chúng vĩnh viễn". 

PFAS gồm PFOA, PFOS, GenX. Đây là các hợp chất không phân hủy sinh học (non-biodegradable compounds) được dùng để nhuộm, bôi trơn trong các sản phẩm tiêu dùng như dệt may, giấy, và đóng gói thực phẩm. Hợp chất này rất bền trong môi trường và cơ thể người, không bị phá vỡ và sẽ tích lũy theo thời gian.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy PFAS ảnh hưởng đến sức khỏe con người như gây bệnh lý ung thư, bệnh lý tuyến giáp, tăng cholesterol máu, tác dụng trên hệ miễn dịch và trẻ sơ sinh bị nhẹ cân. 

"Chúng gắn vào các protein trong máu và có thể tích tụ trong cơ thể con người, đặc biệt là ở gan và thận. Thai nhi cũng có thể bị truyền hoá chất khi còn đang ở trong bụng mẹ, vì vậy trẻ sơ sinh cũng có thể tích tụ PFAS trong cơ thể ngay từ khi chúng mới sinh ra", nhà nghiên cứu Amira Aker cho biết.

Mặc dù Canada đã cùng với các quốc gia khác cấm sản xuất hóa chất này, nhưng chúng vẫn được tìm thấy trong các thiết bị gia dụng và mỹ phẩm và khi bị loại bỏ, chúng có thể thẩm thấu vào môi trường.

Aker cho biết: "Chúng tôi vẫn chưa thực sự biết một số hợp chất PFAS này sẽ mất bao lâu để phân hủy". 

Các công nghệ hiện tại thường sử dụng than hoạt tính để phá huỷ PFAS ra khỏi nước. Tuy nhiên than hoạt tính chỉ hoạt động tốt trên PFAS chuỗi dài hơn như PFOA, PFOS, nhưng PAFS chuỗi ngắn hơn như axit Perfluorobutanesulfonic (PFBS) thì không hấp thu. Do vậy, công nghệ than hoạt tính thực sự không hiệu quả hoàn toàn. 

Hầu hết các bộ lọc nước gia đình đều sử dụng than hoạt tính và kết quả là bỏ sót nhiều loại hóa chất có thể gây hại.

Nhóm nghiên cứu của ông Madjid cũng phát hiện ra rằng các bộ lọc hiện tại tập trung các hóa chất được hấp thụ, tạo ra một dạng chất thải "có độc tính cao". 

Để khắc phục những thiếu sót trong việc phân huỷ PFAS, nhóm nghiên cứu đã phát triển một vật liệu hấp thụ silica mới có khả năng hấp thụ nhiều loại hóa chất hơn. Vật liệu mỏng cũng có thể được tái sử dụng nhiều lần.

Madjid cho biết các nhà nghiên cứu sử dụng quá trình điện hóa hoặc quang hóa để phá vỡ liên kết carbon-flo để phá hủy các hóa chất này. Lần đầu tiên nhóm nghiên cứu công bố phát hiện của họ trên tạp chí Chemosphere.