Baterías de litio: una creciente fuente de contaminación

Texas Tech University’nin Jennifer Guelfo’nun yer aldığı bir araştırma ekibi, lityum iyon pillerde yeni bir per- ve polifloroalkil (PFAS) alt sınıfının kullanılmasının hava ve suda artan bir kirlilik kaynağı olduğunu buldu.

Bulgular bugün (8 Temmuz) hakemli bir çalışmada Nature Communications‘ta yayınlandı.

Araştırma ekibinin yaptığı testler, bis-perfloroalkil sulfonimidler (bis-FASIs) olarak adlandırılan bu PFAS’ların, perflorooktanoik asit (PFOA) gibi daha eski kötü şöhretli bileşiklerle karşılaştırılabilir çevresel kalıcılık ve ekotoksiklik gösterdiğini ortaya koydu.

Lityum iyon piller, elektrikli arabalar ve elektronik cihazlar gibi kullanımlarla büyüyen temiz enerji altyapısının önemli bir parçasıdır ve gelecek on yılda talebin üstel olarak artması bekleniyor.

“Sonuçlarımız, temiz enerji altyapısının üretimi, bertarafı ve geri dönüşümüyle ilgili bir ikilemi ortaya koyuyor,” dedi Edward E. Whitacre Jr. Mühendislik Fakültesi‘nde çevre mühendisliği yardımcı doçenti Guelfo. “Elektrikli arabalar gibi yeniliklerle karbondioksit emisyonlarını azaltmak çok önemli, ancak bu, PFAS kirliliğinin artması gibi bir yan etkiyle olmamalıdır. İklim krizini aşmak için son derece azaltılabilir kirleticilerin salınımını yapmadan teknolojileri, üretim kontrollerini ve geri dönüşüm çözümlerini kolaylaştırmamız gerekiyor.”

Araştırmacılar, Minnesota, Kentucky, Belçika ve Fransa’daki üretim tesislerinin yakınlarında hava, su, kar, toprak ve tortuyu örnekledi. Bu örneklerdeki bis-FASI konsantrasyonları genellikle çok yüksek seviyelerdeydi. Veriler ayrıca, bis-FASIs’lerin hava emisyonlarının uzun mesafeli taşımayı kolaylaştırabileceğini, yani üretim alanlarından uzak bölgelerin de etkilenebileceğini düşündürdü. ABD’nin güneydoğusundaki birkaç belediye çöp sahasının analizi, bu bileşiklerin lityum iyon piller de dahil olmak üzere ürünlerin bertarafı yoluyla çevreye girebileceğini gösterdi.

Toksiklik testleri, örnekleme alanlarında bulunanlara benzer bis-FASI konsantrasyonlarının, su organizmalarının davranışını ve temel enerji metabolik süreçlerini değiştirebileceğini gösterdi. Bis-FASI toksisitesi henüz insanlarda çalışılmadı, ancak diğer, daha iyi çalışılmış PFAS’lar kanser, kısırlık ve diğer ciddi sağlık sorunlarıyla ilişkilendirildi.

Tedavi edilebilirlik testleri, bis-FASIs’lerin oksidasyon sırasında parçalanmadığını gösterdi, bu durum diğer PFAS’lar için de gözlemlendi. Bununla birlikte, veriler, suda bis-FASI konsantrasyonlarının, PFAS’ları içme suyundan uzaklaştırmak için zaten kullanılan granül aktif karbon ve iyon değişimi kullanılarak azaltılabileceğini gösterdi.

“Bu sonuçlar, PFOA ve PFOS (perflorooktansülfonik asit) için tasarlanmış tedavi yaklaşımlarının aynı zamanda bis-FASIs’leri de uzaklaştırabileceğini gösteriyor,” dedi Duke Üniversitesi’nde çevre mühendisliği yardımcı doçenti olan çalışma yazarı Lee Ferguson. “Bu yaklaşımların kullanımı, tedavi tesisleri PFAS için yeni çıkarılan EPA Maksimum Kirletici Seviyelerine uyum sağlamak üzere yükseltildikçe muhtemelen artacaktır.”

Guelfo ve Ferguson, bunun karbondioksit emisyonlarını azaltabilecek temiz enerji teknolojilerinin benimsenmesi için kritik bir zaman olduğunu vurguluyor.

“Çevresel etkiyi en aza indirirken temiz enerji altyapısının kullanımını geliştirmek ve teşvik etmek için çok disiplinli bilim insanı, mühendis, sosyolog ve politika yapıcı ekiplerinin uzmanlığını kullanmalıyız,” dedi Ferguson.

“Mevcut enerji girişimlerinin ardındaki ivmeyi kullanarak yeni enerji teknolojilerinin gerçekten temiz olmasını sağlamalıyız,” diye ekledi Guelfo.