Lo smaltimento del teflon è altamente inquinante e ogni anno se ne producono in tutto il mondo centinaia di migliaia di tonnellate. Un gruppo di studiosi ha individuato un processo ecologico ed efficiente dal punto di vista energetico per estrarre il fluoro e riciclarlo in nuovi materiali utili
Economia circolare per il riutilizzo del fluoro
Lo smaltimento del teflon è altamente inquinante. Il teflon (politetrafluoroetilene o PTFE) è una delle plastiche più robuste, in grado di resistere a ripetuti stress.
Ogni anno si producono in tutto il mondo centinaia di migliaia di tonnellate di teflon, ma attualmente ci sono pochissimi modi per smaltirlo.
Teflon, materiale versatile di eccezionale resistenza chimica e stabilità termica
È un materiale altamente versatile che ha trovato ampia applicazione grazie alla sua eccezionale resistenza chimica e alla stabilità termica.
Tutti conosciamo il teflon perché costituisce il rivestimento interno antiaderente delle pentole, ma è molto usato in elettronica o nelle apparecchiature di laboratorio.
Queste proprietà del teflon rendono necessario un processo ad alta intensità energetica per il suo smaltimento. I materiali fluorurati che ne derivano hanno però una elevata tossicità e persistenza ambientale.
Inquinanti persistenti che rimangono nell’ambiente per decenni
I prodotti in teflon giunti alla fine del loro ciclo di vita finiscono in discarica. Quando viene bruciato o incenerito, il PTFE rilascia inquinanti persistenti noti come forever chemicals (PFAS, “sostanze chimiche per sempre”), che rimangono nell’ambiente per decenni.
I metodi di smaltimento tradizionali sollevano quindi gravi preoccupazioni per l’ambiente e la salute.
Nella ricerca A Reductive Mechanochemical Approach Enabling Direct Upcycling of Fluoride from Polytetrafluoroethylene (PTFE) into Fine Chemicals, pubblicata in “Journal of the American Chemical Society”, gli scienziati dell’Università di Newcastle e dell’Università di Birmingham illustrano un processo ecologico ed efficiente dal punto di vista energetico per estrarre il fluoro e riciclarlo in nuovi materiali utili.
In pratica, i rifiuti di teflon si possono scomporre e riutilizzare usando solo sodio metallico ed energia meccanica (movimento mediante agitazione) a temperatura ambiente e senza solventi tossici.
Un’alternativa ecologica allo smaltimento convenzionale
Si tratta quindi di un’alternativa a basso consumo energetico e senza sprechi al riciclo convenzionale con il fluoro.
«Il processo che abbiamo scoperto rompe i forti legami carbonio-fluoro nel teflon, convertendolo in fluoruro di sodio, che viene utilizzato nei dentifrici al fluoro e aggiunto all’acqua potabile», spiega Roly Armstrong, docente di Chimica nell’Università di Newcastle e coautore della ricerca.
Il fluoro si trova in circa un terzo di tutti i nuovi farmaci e in molti materiali avanzati, precisa Erli Lu, docente nell’Università di Birmingham: «Tuttavia si ottiene attraverso processi minerari e chimici ad alta intensità energetica e fortemente inquinanti.
Il nostro metodo dimostra che possiamo recuperarlo dai rifiuti quotidiani e riutilizzarlo direttamente, trasformando un problema di smaltimento in un’opportunità di risorse».
Chimica meccanica, una tecnica per l’innovazione sostenibile
Il gruppo di ricerca ha utilizzato la chimica meccanica (o meccanochimica), ovvero un approccio ecologico che provoca reazioni chimiche applicando l’energia meccanica anziché il calore.
La scoperta dei ricercatori britannici è un modello di economia circolare per il riutilizzo del fluoro: gli elementi vengono recuperati dai rifiuti anziché essere scartati. Questo, pertanto, potrebbe ridurre in modo significativo l’impronta ambientale delle sostanze chimiche a base di fluoro, che sono vitali in medicina, in elettronica e nelle tecnologie delle energie rinnovabili.
Inoltre, la ricerca ha evidenziato l’importanza della chimica meccanica, branca emergente della chimica verde che sostituisce le reazioni ad alta temperatura o ad alta intensità di solventi con un semplice movimento meccanico: una tecnica di grande interesse per l’innovazione sostenibile.
