Memahami Substansi Perfluoroalkil dan Polifluoroalkil (PFAS)

PFAS adalah kelas bahan kimia yang dikenal karena stabilitas kimianya yang tinggi dan sifat surfaktan, yang banyak digunakan di berbagai sektor industri, termasuk pembuatan semikonduktor, pengerjaan logam, dan produksi pelumas. Karena karakteristik hidrofobik dan oleofobik yang unik, PFAS dianggap penting untuk meningkatkan efisiensi proses pemesinan dan meningkatkan kualitas produk. Namun, stabilitas dan ketahanannya yang tinggi telah menimbulkan kekhawatiran yang signifikan terhadap lingkungan dan kesehatan.

Dalam pengolahan logam, PFAS biasanya ditambahkan ke cairan pemotongan dan pelumas sebagai surfaktan untuk meningkatkan efek pendinginan dan pelumasan. Struktur rantai fluorokarbon PFAS memungkinkan mereka membentuk film stabil di permukaan logam, mengurangi gesekan dan keausan, sehingga memperpanjang umur alat dan meningkatkan presisi pemesinan.

Sebagai contoh, perfluorooktana sulfonat (PFOS) dan perfluoroheksana sulfonat (PFHxS) telah banyak digunakan dalam berbagai cairan pemotongan logam dan formulasi pelumas untuk meningkatkan sifat anti-karat dan pelumasan. Selain itu, senyawa-senyawa ini dapat tetap stabil di bawah kondisi ekstrem seperti suhu dan tekanan tinggi, yang sangat penting untuk pemrosesan logam presisi di industri seperti dirgantara dan pembuatan perangkat medis.

Penghapusan Bertahap PFAS

Penggunaan PFAS dalam pengerjaan logam dan pelumas juga menghadirkan potensi risiko lingkungan dan kesehatan. Substansi ini sangat sulit untuk terurai, memiliki sifat bioakumulatif, dan dapat masuk ke badan air alami melalui pembuangan limbah. Cairan limbah, cairan pemotongan, dan pendingin yang digunakan dalam pengerjaan logam sering mengandung jumlah PFAS yang signifikan.

Jika tidak ditangani dengan baik, senyawa fluorinated ini dapat lebih lanjut mencemari tanah dan air tanah, menimbulkan ancaman bagi ekosistem dan kesehatan manusia. Penelitian telah menunjukkan bahwa PFAS dapat mengganggu sistem endokrin manusia dan terkait dengan berbagai masalah kesehatan, termasuk kanker, gangguan sistem kekebalan, dan masalah reproduksi.

Seiring meningkatnya kekhawatiran global tentang dampak lingkungan dari PFAS, banyak negara dan wilayah mulai memperketat regulasi terhadap senyawa-senyawa ini. Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) telah mencantumkan PFOS, asam perfluorooktanoat (PFOA), dan turunannya di bawah Undang-Undang Pengendalian Zat Beracun, yang mengharuskan pengurangan penggunaan dalam proses industri atau pencarian alternatif.

Uni Eropa juga telah memberlakukan pembatasan ketat terhadap penggunaan berbagai zat PFAS di bawah Konvensi Stockholm untuk meminimalkan dampak lingkungan dan kesehatan mereka. Langkah-langkah regulasi ini telah mendorong industri pengolahan logam untuk mencari alternatif bebas PFAS dan formulasi cairan pemotongan serta pelumas yang lebih ramah lingkungan.

Pelumas Bebas PFAS dalam Pekerjaan Logam

Dalam formulasi pelumas pemesinan logam, alternatif bebas PFAS semakin mendapatkan perhatian. Alternatif ini bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan penggunaan PFAS, sehingga mengurangi risiko pencemaran lingkungan. Beberapa teknologi alternatif, seperti pelumas berbasis tanaman dan pelumas ester sintetis, tidak hanya menawarkan sifat anti-karat dan pelumasan yang serupa tetapi juga memiliki biodegradabilitas dan kompatibilitas lingkungan yang lebih baik. Namun, biaya dan persyaratan teknis dari alternatif ini tetap menjadi tantangan, yang memerlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut untuk memastikan kinerja dan stabilitasnya di berbagai aplikasi industri.

Untuk pengolahan limbah cair pengolahan logam, metode pengolahan fisik dan kimia tradisional, seperti koagulasi, sedimentasi, dan reaksi redoks, tidak sepenuhnya efektif dalam menghilangkan PFAS. Studi terbaru menunjukkan bahwa teknologi pengobatan canggih, seperti proses oksidasi lanjutan (AOP), filtrasi membran, dan teknik adsorpsi (misalnya, adsorpsi karbon aktif dan resin), menawarkan efisiensi yang lebih tinggi dalam menghilangkan polutan organik persisten ini. Namun, penerapan teknologi ini harus mempertimbangkan biaya, konsumsi energi, dan persyaratan operasional, dan mereka memerlukan optimasi dan validasi lebih lanjut.

Penggunaan PFAS dalam pengerjaan logam dan pelumas menyoroti keunggulannya dalam kinerja industri tetapi juga membawa risiko lingkungan dan kesehatan. Seiring meningkatnya kesadaran lingkungan dan ketatnya regulasi, industri menghadapi tekanan untuk mengurangi penggunaan PFAS, mencari alternatif, dan meningkatkan teknologi pengolahan limbah. Di masa depan, inovasi dalam pengerjaan logam perlu menyeimbangkan efisiensi dan persyaratan lingkungan, mendorong transformasi industri yang berkelanjutan.

◆ Dikutip dari: Springer Nature

◆ Sumber: https://rdcu.be/dSOkJ