تفلون، دشمن قدیمی محیط‌زیست | روشی نو برای بازیافت در دمای اتاق

همشهری آنلاین – یکتا فراهانی: تفلون یا پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) یکی از بادوام‌ترین و مقاوم‌ترین پلاستیک‌های جهان است. از ظروف آشپزخانه گرفته تا تجهیزات آزمایشگاهی و لایه‌های صنعتی، حضور این ماده در زندگی روزمره‌ ما غیرقابل‌انکار است. اما دوام و پایداری استثنایی آن، روی دیگر سکه‌ای دارد که محیط‌زیست سال‌هاست تاوانش را می‌دهد.

روشی نو برای شکستن پیوندهای مقاوم کربن و فلوئور

تفلون عملاً بازیافت‌پذیر است؛ سوزاندنش منجر به تولید مواد شیمیایی ماندگار و خطرناک موسوم به «مواد شیمیایی ابدی» یا PFAS می‌شود، و دفن آن نیز در خاک آلودگی طولانی‌مدت ایجاد می‌کند.

اکنون پژوهشی تازه از دانشگاه نیوکاسل و دانشگاه بیرمنگام بریتانیا، روزنه‌ای از امید گشوده است: راهی پاک، کم‌هزینه و بدون پسماند برای بازیافت تفلون، تنها با استفاده از فلز سدیم و انرژی مکانیکی — بدون گرما، بدون حلال سمی، و در دمای اتاق.

بیشتر بخوانید:

راز شکستن تفلون: حرکت به‌جای حرارت

پژوهشگران در مقاله‌ای که در نشریة انجمن شیمی آمریکا (JACS) منتشر شده است، از کشفی ساده اما شگفت‌انگیز پرده برداشتند. آن‌ها تفلون را با فلز سدیم درون محفظه‌ای فولادی موسوم به ball mill قرار دادند و با تکان‌های مکانیکی باعث واکنش میان آن‌ها شدند.

پیوندهای فوق‌العاده محکم کربن–فلوئور که تا پیش‌ازاین تقریباً غیرقابل‌شکستن بودند، در این شرایط به‌سادگی گسسته شدند و ترکیبی جدید به وجود آمد: سدیم فلوراید؛ همان ماده‌ای که در خمیردندان‌ها و برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود.

تبدیل زباله به ماده‌ای مفید

به گفته‌ دکتر رولی آرمسترانگ، استاد شیمی در دانشگاه نیوکاسل، این روش راهی نو برای استخراج فلوئور از زباله و بازگرداندن آن به چرخة تولید مواد مفید است.

او توضیح می‌دهد: هر سال صدها هزار تُن تفلون در جهان تولید می‌شود و بیشتر آن در پایان عمرش راهی زباله‌دان‌ها می‌شود. حالا می‌توانیم فلوئور موجود در آن را بازیافت کرده و به مواد جدید و سودمند تبدیل کنیم.

عنصر حیاتی که دوباره متولد می‌شود

دکتر ارلی لو، استاد دانشگاه بیرمنگام، اهمیت این کشف را چنین توضیح می‌دهد: فلوئور یکی از عناصر کلیدی دنیای مدرن است؛ حدود یک‌سوم از داروهای جدید حاوی ترکیبات فلوئوردارند. اما استخراج این عنصر از معادن یا تولید صنعتی آن بسیار آلاینده و پرهزینه است. ما نشان داده‌ایم که می‌توان آن را از زباله‌های روزمره بازیافت کرد و مستقیم به چرخة تولید بازگرداند. این یعنی تبدیل مشکل زباله به فرصتی اقتصادی و زیست‌محیطی.

چالش تفلون‌های “جاویدان”

تفلون به دلیل مقاومت حرارتی و شیمیایی‌اش، سال‌ها لقب “پلاستیک جاویدان” را یدک می‌کشد. اما همین ویژگی سبب شده بازیافت یا نابودی آن تقریباً غیرممکن باشد. سوزاندن آن منجر به آزادشدن ترکیبات پایدار و سرطان‌زا می‌شود و دفن آن در خاک آلودگی آب و محیط را برای دهه‌ها تداوم می‌بخشد.

در مقابل، روش تازه‌ پژوهشگران بریتانیایی با حذف کامل گرما و حلال‌های شیمیایی، هیچ مادة سمی یا پسماندی تولید نمی‌کند.

واکنش با فناوری NMR

دکتر دومینیک کوبیکی، سرپرست تیم طیف‌سنجی حالت جامد در دانشگاه بیرمنگام، دربارة بررسی فرایند در سطح اتمی می‌گوید:

ما با استفاده از فناوری پیشرفتة NMR حالت جامد توانستیم درون واکنش را ببینیم و ثابت کنیم که سدیم فلوراید به‌دست‌آمده کاملاً خالص است و هیچ محصول جانبی تولید نمی‌شود. این نمونه‌ بارز از نقش فناوری‌های نوین در سرعت‌بخشی به مسیر پایداری مواد است.

آینده‌ای سبزتر برای پلاستیک‌های صنعتی

تیم پژوهش امیدوار است این روش بتواند در آینده نه‌تنها برای تفلون، بلکه برای دیگر پلیمرهای مقاوم نیز به کار رود. این دستاورد می‌تواند نقطة عطفی در مسیر مبارزه با آلودگی پلاستیک‌ها و کاهش وابستگی به استخراج مواد خام باشد.