دانشمندان راه جدیدی برای بازیافت تفلون بدون آسیب به محیط زیست ارائه کردند

پژوهشگران راه ساده و دوستدار محیط زیستی برای تبدیل تفلون (یکی از بادوام‌ترین پلاستیک‌های جهان) به مواد شیمیایی پایه و قابل‌استفاده پیدا کرده‌اند.

در این تحقیق، دانشمندان «دانشگاه نیوکاسل» و «دانشگاه بیرمنگام» موفق شده‌اند روش ساده و کم‌مصرفی برای بازیافت تفلون (PTFE) ابداع کنند. ماده‌ تلفون به خاطر کاربردی که در روکش‌های نچسب و محیط‌های با پایداری شیمیایی و حرارتی بالا دارد شناخته می‌شود.

در این روش، پسماند تفلون تنها با استفاده از فلز سدیم و انرژی مکانیکی (حرکت حاصل از تکان دادن) در دمای اتاق و بدون نیاز به حلال‌های سمی، تجزیه و بازیافت می‌شود. دکتر «رولی آرمسترانگ»، استاد شیمی در دانشگاه نیوکاسل، می‌گوید:

«فرایندی که کشف کرده‌ایم پیوندهای محکم کربن–فلوئور در تفلون را می‌شکند و آن را به سدیم فلوئورید تبدیل می‌کند؛ ترکیبی که در خمیردندان‌های فلوئوردار و آب آشامیدنی استفاده می‌شود. هر سال صدها هزار تن تفلون در سراسر جهان تولید می‌شود، اما راه‌های بسیار محدودی برای از بین بردن آن وجود دارد. درحال‌حاضر این محصولات در پایان عمر خود به محل دفن زباله می‌روند، اما این روش به ما اجازه می‌دهد فلوئور را استخراج و به مواد جدید و مفید تبدیل کنیم.»

روش بازیافت تفلون

پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) که با نام تجاری تفلون شناخته می‌شود، به‌دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و مواد شیمیایی، در تجهیزات آزمایشگاهی، الکترونیک و ظروف آشپزخانه کاربرد دارد، اما همین ویژگی‌ها باعث می‌شوند تقریباً غیرقابل‌بازیافت باشد.

سوزاندن یا دفن تفلون، آلاینده‌هایی موسوم به «مواد شیمیایی ماندگار» (PFAS) را آزاد می‌کند که ده‌ها سال در محیط باقی می‌مانند و تهدیدی جدی برای سلامت انسان و طبیعت هستند.

تیم پژوهشی برای حل این مشکل از رویکردی موسوم به Mechanochemistry استفاده کرده است که به‌جای حرارت، از انرژی مکانیکی برای پیش‌برد واکنش‌های شیمیایی بهره می‌برد. درون یک محفظه‌ فولادی، تکه‌های فلز سدیم با تفلون ساییده می‌شوند و همین تماس در دمای اتاق باعث واکنش میان آنها می‌شود.

این فرایند پیوندهای قوی کربن–فلوئور را می‌شکند و تفلون را به کربن بی‌ضرر و سدیم فلوئورید (یک نمک معدنی پایدار) تبدیل می‌کند.

پژوهشگران سپس نشان دادند که سدیم فلوئورید حاصل را می‌توان بدون نیاز به تصفیه، مستقیماً برای تولید ترکیبات ارزشمند حاوی فلوئور از جمله مواد دارویی، تشخیصی و شیمیایی پیشرفته به کار گرفت.

«دکتر ارلی لو»، دانشیار دانشگاه بیرمنگام، نیز در ادامه می‌گوید:

«فلوئور عنصری حیاتی در زندگی مدرن است، در حدود یک‌سوم داروهای جدید و بسیاری از مواد پیشرفته یافت می‌شود. اما به‌طور سنتی از طریق فرایندهای معدنی و شیمیایی بسیار پرانرژی و آلاینده استخراج می‌شود. روش ما نشان می‌دهد می‌توان آن را از پسماندهای روزمره بازیابی و مستقیماً دوباره استفاده کرد؛ یعنی یک مشکل زیست‌محیطی را به منبعی ارزشمند تبدیل کرد.»