Baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang yang digunakan dalam gadget sehari-hari, kendaraan listrik, dan untuk menyimpan energi terbarukan dapat menjadi sumber “bahan kimia selamanya” yang mencemari tanah dan saluran air, sebuah studi baru menunjukkan.

“Bahan kimia selamanya” mencakup ribuan jenis zat per dan polifluoroalkil (PFAS). Selama beberapa dekade, bahan ini telah digunakan untuk membuat produk lebih tahan terhadap air, kotoran, dan panas. Baru-baru ini, subkelas spesifik PFAS yang disebut bis-perfluoroalkyl sulfonimides (bis-FASIs) telah digunakan sebagai elektrolit dan pengikat dalam baterai lithium-ion.

Bis-FASI kini muncul di tanah, sedimen, air, dan sekitar fasilitas pembuatan salju, menurut penelitian yang diterbitkan kemarin di jurnal Komunikasi Alam. Penulis penelitian juga menemukan bis-FASI dalam air lindi dari tempat pembuangan sampah.

Ini adalah masalah yang dapat berkembang seiring dengan semakin banyaknya bagian kehidupan kita yang sepenuhnya menggunakan listrik – mulai dari mobil hingga rumah dan gedung

Secara keseluruhan, mereka menunjukkan baterai lithium-ion sebagai vektor potensial polusi kimia selamanya dari awal hingga akhir. Tanpa adanya tindakan, masalah ini akan semakin besar seiring dengan semakin banyaknya bagian kehidupan kita yang teraliri listrik – mulai dari mobil hingga rumah dan gedung.

“Hal ini tentu saja tidak dimaksudkan untuk menjadi anti-energi bersih atau anti-lestari… Ini benar-benar dimaksudkan untuk menyoroti, ‘Mari kita sertakan penilaian risiko lingkungan atas apa yang kita gunakan dalam infrastruktur ini,’” kata penulis utama Jennifer Guelfo , asisten profesor teknik lingkungan di Texas Tech University.

“Ini pada dasarnya adalah titik awal. Dan apa yang saya harapkan adalah hal ini akan mengarahkan lebih banyak perhatian terhadap senyawa-senyawa ini dan senyawa-senyawa serupa lainnya dalam aplikasi yang muncul baik dalam energi ramah lingkungan maupun elektronik konsumen,” tambah P. Lee Ferguson, penulis studi lain dan profesor teknik publik dan lingkungan. di Universitas Duke.

Para peneliti mengambil sampel air, sedimen, dan tanah dari 87 lokasi berbeda di Minnesota, Kentucky, Belgia, dan Prancis antara Januari dan Oktober 2022 – menargetkan area di dekat produsen bahan kimia abadi termasuk antara lain 3M dan Arkema. Mereka menemukan konsentrasi bis-FASI dalam bagian per miliar (ppb) umum terjadi di dekat fasilitas manufaktur. “Anda tidak hanya mengetahui bahwa di luar sana biasanya seperti konsentrasi latar belakang,” kata Guelfo. “Bagian per miliar biasanya dikaitkan dengan suatu bentuk dampak.”

Sebagai perbandingan, kontaminasi PFAS tersebut lebih sedikit dibandingkan yang mungkin Anda temukan di lingkungan akibat pelepasan busa pemadam kebakaran, menurut Guelfo. Tingkat PFAS bisa berada pada kisaran bagian per juta dalam skenario tersebut, sekitar seribu kali lebih tinggi daripada konsentrasi bis-FASI yang biasanya ditemukan Guelfo dan rekan-rekannya di dekat produsen. Namun kontaminasi yang mereka dokumentasikan masih lebih tinggi dari batas yang ditetapkan Badan Perlindungan Lingkungan tahun ini untuk jenis PFAS lainnya dalam air minum. Batasan badan tersebut adalah empat bagian per triliun untuk dua bahan kimia yang paling umum digunakan selamanya.

Belum ada peraturan federal khusus untuk bis-FASI, yang sudah lama tidak digunakan seluas jenis PFAS lainnya. Karena PFAS telah digunakan dalam segala hal mulai dari panci antilengket hingga kemasan makanan, pelindung kain, dan benang gigi – jenis PFAS tertentu mungkin telah memasuki aliran darah sebagian besar orang Amerika.

Para ilmuwan masih mencoba memahami bagaimana paparan PFAS mempengaruhi manusia, dan bahkan lebih sedikit lagi yang diketahui tentang bis-FASI secara spesifik. Namun penelitian terhadap jenis PFAS yang lebih umum telah menghubungkan paparan yang tinggi dengan risiko yang lebih tinggi terhadap jenis kanker tertentu, kerusakan hati, kolesterol tinggi, dan masalah kesehatan reproduksi termasuk berat badan lahir rendah. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa Bis-FASI kemungkinan akan bertahan dalam jangka waktu yang lama di lingkungan, namun berpotensi dibersihkan dengan menggunakan metode yang sama yang mengolah bahan kimia semacam ini selamanya dalam air minum.

Mengingat banyaknya jenis PFAS dan meningkatnya kekhawatiran mengenai risiko yang ditimbulkannya sebagai salah satu jenis bahan kimia, para peneliti mengatakan kita mungkin tidak ingin menunggu untuk menemukan masalah di kemudian hari jika kita dapat mengambil langkah sekarang untuk melindungi kesehatan dan lingkungan. 3M, yang telah menghadapi banyak tuntutan hukum karena memproduksi PFAS selama bertahun-tahun, telah berkomitmen untuk menghentikan penggunaan bahan kimia tersebut secara permanen pada akhir tahun depan dan terus membersihkan kontaminasi di dekat fasilitasnya setelahnya. Itu termasuk tidak lagi memproduksi bus FASI, kata perusahaan itu Tepi di email. Arkema tidak segera menanggapi permintaan komentar dari Tepi.

“Saya pikir kita harus mengambil sikap proaktif dalam mengurangi pelepasan PFAS ke lingkungan daripada menunggu sampai kita melakukan penelitian toksikologi selama puluhan tahun dan berkata, ‘Hei, mungkin kita harus menguranginya dalam air minum,’” kata Guelfo. .

Selain itu, permintaan baterai litium-ion untuk kendaraan listrik, tenaga surya, dan angin semakin meningkat. Penulis penelitian menguji 17 baterai berbeda yang digunakan pada laptop, ponsel pintar, tablet, kendaraan listrik, dan lainnya dan mendeteksi bis-FASI di 11 baterai tersebut. Dan karena diperkirakan hanya sekitar 5 persen baterai lithium-ion yang didaur ulang, mereka memutuskan untuk mencari bis-FASI di dekat tempat pembuangan sampah. Mereka menganalisis sampel air lindi yang ada di laboratorium yang dikumpulkan dari tempat pembuangan sampah di Carolina Utara dan menemukan konsentrasinya mendekati kisaran bagian per miliar.

“Ini adalah penelitian yang sangat menarik dari sekelompok peneliti berkualifikasi tinggi,” kata A. Daniel Jones, direktur asosiasi di Pusat Penelitian PFAS Universitas Negeri Michigan yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, dalam email ke Tepi. “Pekerjaan ini menarik perhatian pada bahan kimia PFAS yang sering diabaikan dan menunjukkan bahwa bahan tersebut mudah diangkut melalui lingkungan. Studi ini juga penting untuk menarik perhatian pada perlunya kesadaran yang lebih besar mengenai implikasi siklus hidup penuh baterai litium.”

Sumber