Başak Nur GÖKÇAM
Sanayi devrimiyle birlikte üretimin artışı, küresel ısınmayı önemli ölçüde hızlandırdı. Küresel ısınmanın etkilerinin tüm dünyada artarak yaşanması, sürdürülebilir malzeme arayışında da aciliyete neden oldu. Günlük yaşamın neredeyse her yerinde kullanılan ve var olan plastikler ise fosil yakıt kökenleri ve sorunlu bertarafları nedeniyle önemli çevresel zorluklara neden olmaya devam ediyor.
Doğa bilimleri ve mühendislikte uzmanlaşmış İsviçre’deki Lozan Federal Teknoloji Enstitüsü (EPFL)’nde ekibiyle birlikte yeni bir çalışmaya imza atan Jeremy Lu terbacher, yenilenebilir kaynaklardan yüksek performanslı plastik üretmeye yönelik öncü bir yaklaşım ortaya koydu.
Tarımsal atıklardan elde edilen bir şeker çekirdeği kullanan Jeremy ve ekibi, özellikle naylon olarak da bilinen ve üstün dayanıklılığa sahip plastik sınıfı poliamidleri oluşturmak için yeni yöntem tanıttı. Yenilenebilir kaynaktan yararlanarak, dönüşümü verimli bir şekilde sağlayan yeni yöntem, minumum çevresel etkiyle gerçekleştirildi.
Çalışmaya ilişkin açıklamada bulunan Jeremy Luterbacher, “Tipik fosil bazlı plastikler, plastiklerine sertlik kazandırmak için aromatik gruplara ihtiyaç duyar; bu onlara sertlik, güç ve yüksek sıcaklık direnci gibi performans özellikleri kazandırır.Burada benzer sonuçlar elde ediyoruz ancak sertlik ve performans özellikleri sağlamak için doğada her yerde bulunan ve genellikle tamamen toksik olmayan bir şeker yapısı kullanıyoruz” dedi.
Malzeme üretimine başlandı
Ekibin tekno-ekonomik analizi ve yaşam döngüsü değerlendirmesine bakıldığında, bu malzemelerin, küresel ısınma potansiyelini yüzde 75’e varan bir azalmayla, (naylonda yüzde 66) dahil olmak üzere geleneksel poliamidlere karşı rekabetçi bir şekilde fiyatlandırılabileceği öne sürülüyor. Malzemelerin üretimi ise şu anda EPFL›nin yan ürünü olan Bloom Biorenewables tarafından piyasaya sürülmek amacıyla artırılıyor.
Umut verici bir alternatif olacak
Biyo bazlı poliamitler, fosil muadilleriyle rekabet edebilecek özellikler sergileyerek çeşitli uygulamalar için umut verici bir alternatif sunuyor. Ayrıca, malzemeler, sürdürülebilir malzemelerin yaşam döngüsünü yönetmek için çok önemli bir faktör olan bütünlüklerini ve performanslarını koruyarak, birden fazla mekanik geri dönüşüm döngüsü yoluyla önemli bir esneklik gösterdi.
Bu yenilikçi poliamidlerin potansiyel uygulamaları, otomotiv parçalarından tüketim mallarına kadar çok geniş bir yelpazede yer alıyor ve tamamı önemli ölçüde azaltılmış karbon ayak izine sahip. Nature Sustainability dergisinde yayınlanan çalışma, Batı İsviçre’deki Uygulamalı Bilimler ve Sanat Üniversitesi, EPFL Malzeme Enstitüsü, EPFL Valais-Wallis ve Manchester Üniversitesi katkılarıyla hazırlandı.
Atom verimliliği oranı %97’ye ulaştı
Çalışmanın baş yazarı Lorenz Manker ve meslektaşları, doğrudan odun veya mısır koçanı gibi biyokütleden yapılan stabilize bir karbonhidrat olan dimetil glioksilat ksilozu yüksek kaliteli poliamidlere dönüştürmek için katalizör içermeyen bir süreç geliştirdi. İşlem, yüzde 97’lik etkileyici bir atom verimliliğine ulaştı. Elde edilen bu sonuç, başlangıç malzemesinin neredeyse tamamının nihai üründe kullanıldığı anlamına geliyor ve bu da israfı büyük ölçüde azaltıyor.
