امروزه منسوجات دارای عملکردهای ویژه و ممتازی هستند نظیر دفع آب، دفع روغن، ضدلک بودن و کندکنندگی شعله.
به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، ایجاد چنین ویژگی هایی در منسوجات با استفاده از مواد شیمیایی مصنوعی به نام پر-و پلی فلوروآلکیل(PFAS) امکان پذیر است. این مواد که به دلیل تجزیه نشدن در طبیعت با نام "مواد شیمیایی همیشگی" نیز خوانده می شوند، در آب، خاک، هوا و بدن انسان و تقریبا همه جای دنیا حتی قطب جنوب یافت می شوند.
در حال حاضر استفاده از تنها 40 ترکیب از PFAS ها در ایالات متحده آمریکا قانونی می باشد با این که به گفته آژانس محافظت از محیط زیست(EPA) از زمان معرفی این مواد در دهه 40 میلادی تا کنون بیش از 9200 ترکیب از آن ها خلق شده است. این یک دلیل عینی از تاثیر منفی این مواد بر سلامت انسان می باشد. این مواد ریسک ابتلا به انواع سرطان، اختلالات هورمونی، ضعف سیستم ایمنی و مشکلات باوری را افزایش می دهند.
"مواد شیمیایی همیشگی" همچنین باعث آسیب به محیط زیست می شوند به ویژه در اکوسیستم های آبی که محل تخلیه کارخانجات صنعتی و تصفیه پساب هاست. این موارد منجر به لطمه خوردن به اعتبار صنایع نساجی و صنایع وابسته به آن و زیر پا گذاشته شدن قوانین و مقررات توسط آن ها شده است.
صنایع نساجی؛ آلوده کننده محیط زیست با PFAS
در تاریخ 26 ژانویه کارگروه محیط زیست(EWG) بیش از 1500 کارخانه نساجی واقع در ایالات متحده آمریکا را به عنوان کارخانجات رها کننده "مواد شیمیایی همیشگی" در محیط زیست مشخص کرد و در تجزیه و تحلیل خود صنایع نساجی را از میان 29900 سایت صنعتی هدف قرار داد.
دیوید اندروز، دانشمند ارشد در این کارگروه گفت: "قرارگیری در معرض مواد شیمیایی PFAS حتی به میزان کم می تواند خطرات جدی برای سلامت انسان به همراه داشته باشد. وارد شدن این مواد به هوا و پساب های کارخانجات صنعتی و سایر سایت های صنعتی می تواند منجر به یک بحران سلامت عمومی شود."
کارگروه محیط زیست به گزارشی از Toxic-Free Future اشاره می کند که در آن با مدرک نشان می دهد که 72 درصد مبلمان و منسوجات خانگی ضد لک و ضد آب حاوی PFAS هستند.
اهمیت آلودگی PFAS و صنایع نساجی در سطح جهانی است. شورای دفاع از منابع طبیعی(NRDC) در سال 2021 مقاله ای را با عنوان "نقش کلیدی صنایع نساجی در رویکرد استراتژیک به مدیریت بین المللی مواد شیمیایی: مروری بر PFAS به عنوان گروهی از مواد شیمیایی در بخش نساجی" به چاپ رساند. هدف سیاست رویکرد استراتژیک به مدیریت بین المللی مواد شیمیایی(SAICM) که در نخستین کنفرانس بین المللی مدیریت مواد شیمیایی در سال 2006 به تصویب رسید، مدیریت مواد شیمیایی از طریق چرخه عمر آن ها به منظور به حداقل رساندن آسیب های وارد شده به محیط زیست و سلامت انسان می باشد.
صنایع نساجی به دلیل مقدار استفاده از PFAS و همچنین تنوع موارد مصرف یکی از چهار اولویت این سیاست است. در گزارش فوق آمده است که به طور بالقوه بیش از 8000 ماده شیمیایی در صنعت نساجی مورد استفاده قرار می گیرند که ارزش آن از 381 میلیارد دلار در سال 2000 به 719 میلیارد دلار در سال 2017 رسیده است و پیش بینی می شود رشد آن در ده سال آینده نیز ادامه داشته باشد.
در این گزارش اشاره می شود که سهم بزرگی از PFAS موجود در زباله ها به کارخانجات تصفیه پساب های صنعتی وارد می شوند که در آن جا نیز این مواد به حد کافی جداسازی نمی گردند.
با افزایش آگاهی عمومی از خطرات این ماده شیمیایی بر سلامت انسان تقاضا برای انجام اقدام عملی برای رفع این مشکل نیز افزایش پیدا می کند. برای مثال در گزارش شورای دفاع از منابع طبیعی آمده است که کمپین دیتاکس مای فشن سازمان صلح سبز باعث شد تا بیش از 7000 نفر در 80 شهر از 20 کشور جهان در مقابل فروشگاه های زارا و نمایندگی های آن دست به اعتراض زده و خواهان مد بدون مواد سمی شوند. در پاسخ به این اعتراضات کمپانی مادر زارا یعنی ایندیتکس قول داد تا اول ژانویه 2020 مواد شمیایی سمی را از چرخه عمر محصولات و تولیدات خود حذف کند. در حال حاضر ایندیتکس تصمیم گیری های مربوط به خرید خود را بر اساس عملکرد زیست محیطی تامین کنندگان انجام می دهد.
پیش بینی می شود تقاضای مصرف کنندگان برای محصولات غیرسمی در بازار، کنگره و مجلس نمایندگان ایالات متحده آمریکا و همچنین اتحادیه اروپا و سایر مناطق افزیش پیدا کند.
قوانین سختگیرانه تر در آمریکا
پیش بینی می شود آژانس حفاظت از محیط زیست تا سال 2023 مواد شیمیایی پرفلورواکتانوییک(PFOA) و پرفلورواکتان سولوفونات(PFOS) که دو ترکیب بسیار متداول از ترکیبات PFAS به شمار می روند را بر اساس قانون CERCLA به عنوان مواد خطرناک طبقه بندی کند. سازمان حفاظت از محیط زیست همچنین این اختیار را دارد تا با PAFS نیز مطابق با قوانین کنترل مواد سمی(TSCA) و آب آشامیدنی ایمن(SDWA) برخورد کند.
علاوه بر آن بین سال های 2021 و 2022 بیشتر از 50 لایحه در رابطه با PFAS به کنگره ارایه شده است. از ماه می 20 ایالت استاندارد این ماده شیمیایی را در آب آشامیدنی مشخص کرده اند که در میان آن ها کالیفرنیا دارای کمترین غلظت مجاز برای ترکیبات این ماده(1/5 پارت در تریلیون تنها برای PFOA) و نوادا دارای بیشترین غلظت مجاز(677000000 پارت در تریلیون برای پرفلوروبوتان سولفونیک اسید) بوده است. انتظار می رود قوانین ایالتی و فدرال بیشتری در این رابطه وضع شود.
دعوی قضایی در مورد PFAS
یکی دیگر از خطراتی که شرکت ها را تهدید می کند دعاوی حقوقی مربوط به آلایندگی PFAS است. از ژوییه 2005 تا مارس 2022 بیش از 6400 دعوی حقوقی در این مورد به ثبت رسیده که برای شرکت ها هزینه هایی هم به همراه دارد. برای مثال بدهی شرکت های دوپونت، چیمورس و کورتیوا برای این دعاوی حقوقی 4 میلیارد دلار بوده و کمپانی تری ام نیز برای سازش با ایالت مینه سوتا در رابطه با مساله آلودگی آب آشامیدنی و منابع طبیعی در منطقه شهرهای دوقلو مجبور به پرداخت 850 میلیون دلار شده است.
مایکل بلومنتال، وکیل در موسسه حقوقی مک گلیچی استافورد گفت که اگر PFOA و PFOS در دسته ضایعات خطرناک قرار بگیرند، دعاوی حقوقی بیشتری در راه خواهد بود.
شکست روش های فعلی مدیریت PFAS
در حال حاضر متداول ترین روش ها برای مدیریت PFAS اسمز معکوس، رزین های یونی یا کربن فعال گرانولی برای فیلتر کردن این ماده از جریان پساب هاست. مشکل اصلی فیلتراسیون PFAS اینجاست که به دلیل کاهش طول زنجیره PFAS، فناوری های به کاررفته برای حذف PFOA و PFOS از آب مانند استفاده از کربن فعال گرانولی قادر به حذف زنجیرهای کوتاه تر نبوده و اثربخشی آن نسبت به قبل کاهش یافته است. بدیهی است که سمیت زنجیرهای کوتاه PFAS به همان میزان زنجیرهای بلند آن است. در گزارش هفته نامه خبری اخبار شیمی و مهندسی آمده که بر اساس یافته های برنامه ملی سم شناسی ضرر دوزهای بیشتر از PFAS زنجیر کوتاه برای سلامت انسان به همان میزان PFAS زنجیر بلند است.
پس از فیلتراسیون فیلترهای آغشته به PFAS روانه محل دفن زباله می شوند که این خود باعث آلودگی خاک می شود. این فیلترها اگر سوزانده هم بشوند هوا و خاک را آلوده می کنند. سوزاندن که یکی از رایج ترین روش های دور ریختن و از بین بردن است، باعث تجزیه زنجیرهای بلند PFAS و تبدیل آن به زنجیرهای کوچک تر می شود که به سرعت همراه با دود و خاکستر پخش می شوند. وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا اخیرا سوزاندن ماده اولیه PFAS را ممنوع اعلام کرده و اقدامات مشابه زیادی نیز در سرتاسر جهان در راه است.
روش های ریختن در زمین های دفن زباله و سوزاندن علاوه بر مشکل آلایندگی مجدد به حدی گران شده اند که استفاده از آن ها برای بسیاری از صنایع منطقی به نظر نمی رسد به ویژه این که ممکن است مسولیت قانونی این ضایعات در آینده با شخص یا صنعتی باشد باعث ایجاد این آلودگی شده است.
مطالعه موردی
فناوری های جدید این وعده را می دهند که می توان ماده شیمیایی PFAS را تخریب و قسمت "همیشگی" را از اصطلاح "مواد شیمیایی همیشگی" پاک کرد. برای مثال کمپانی کلاروس تکنولوژی راهکاری برای پایان دادن به عمر PFAS ارایه داده است. ماده جاذب این کمپانی ترکیبات PFOS و PFOA را به خود جذب کرده و آن ها را تغلیظ می کند و با استفاده از فرایند فلوئورزدایی اتصالات شیمیایی قدرتمند آن ها را از هم جدا می نماید.
دکتر جان براک گریتنس، مدیر تحقیق و توسعه کمپانی کلاروس می گوید: "ما سیستمی را طراحی کرده ایم که مفید است و از سیاره زمین محافظت می کند. سیستم ClaroSafe™ که به طرز موثری باعث تخریب PFAS می شود، از سازگاری بسیار بالایی برخوردار بوده، مقرون به صرفه است و در کارخانجات مختلفی قابل استفاده می باشد. ما موانع موجود بر سر راه اصلاح PFAS را برداشته ایم."
نخستین مرحله در این سیستم جذب تمامی آلاینده های PFAS و نه فقط آن هایی که در حال حاضر از نظر قانونی آلاینده به شمار می آیند، است. با این روش شرکت ها با قوانین احتمالی آینده نیز سازگار خواهند بود. براک گریتنس پنج تفاوت مهم سیستم فیلتراسیون ClaroSafe™ با کربن فعال گرانولی را بر می شمرد:
- تسهیل نرخ جریان و پنج برابر بودن سرعت آن
- جذب PFAS زنجیر کوتاه و زنجیر بلند و سایر آلاینده ها
- ظرفیت بارگذاری سی برابر بیشتر
- کاهش 40 درصدی اندازه و نیاز به فضای کمتر
- طول عمر هفت برابر و نیاز به دفعات کمتر تعویض و دور ریختن فیلتر
مرحله دوم این روش تغلیظ بقایای PFAS تا بیش از 100000 بار است به نحوی که مدیریت و تخریب آن ساده تر باشد. در پایان نیز PFAS تغلیظ شده وارد مکانیزم تخریب Elemental™ می شود که باعث شکسته شدن دایمی اتصالات قدرتمند کربن-فلورین می گردد و تنها عناصر ایمن از آن به جای می ماند.
براک گریتنس گفت: "سیستم ClaroSafe™ مانع از کند شدن تولید شده و مشکلات مربوط به دور ریختن بقایای سمی را دور می زند. علاوه بر آن سیستم جدید برای هر کارخانه ای قابل سفارشی سازی بوده و نیازی به فرایند هزینه بر مجهز سازی و نصب تجهیزات جدید نیست."
کلاروس در ماه می خبر شراکت چند میلیون دلاری خود را با کمپانی ژاپنی کوریها برای نصب سیستم ClaroSafe™ در بازارهای آسیایی اعلام کرد. کوریها تولیدکننده پلاستیک و مواد شمیایی تخصصی، مواد شیمیایی مورد استفاده در صنایع کشاورزی و داروسازی می باشد.
نائومیتسو نیشیاتا، رییس کمپانی کوریها آمریکا گفت: "کوریها به عنوان یک تولیدکننده مواد شیمیایی تعهد دارد که از اثرات ماده سمی PFAS بر روی محیط زیست بکاهد. ما به دنبال مسولیت پذیری اجتماعی، سرعت بخشیدن به نوآوری ها و گسترش پورتفولیوی کسب و کار هستیم و محصول جدید و جامع کلاروس به ما در رسیدن به این اهداف کمک می کند."
دکتر عبدنور عباس، موسس و مدیر ارشد فناوری کلاروس در مورد ClaroSafe™ گفت: "روش ما تغلیظ PFAS موجود در میلیون ها گالن پساب و تبدیل آن به تنها چند گالن است تا بتوان فرایند تخریب آن را به صورتی دایمی، مقرون به صرفه و قابل ردیابی انجام داد. این روش بر روی پساب های صنعتی مختلف و حتی فوم آتش نشانی قابل به کارگیری است. ایجاد تغییر در روش عمل کردن پساب های شمیایی و به کارگیری یک سیستم حلقه بسته نه تنها باعث کاهش خطرات تهدیدکننده محیط زیست و سلامت انسان می شود بلکه در آینده نیز دینی بر گردن تولیدکنندگان و شرکت هایی که پساب ها را دور می ریزند نخواهد گذاشت.