Deniz Temizliğinde Önemli Atılım: Türkiye, Verimi Arttırılmış Doğal Emici Madde Üretti!

Sentetik boyalar, tükettiğimiz ürünlerin vazgeçilmez parçalarından birisidir. Kağıt, tekstil ürünleri, plastikler, kozmetik ürünleri ve besin sektöründe sentetik boyalar yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu boyalar, deniz kirliliğinin önemli parçalarından birisidir.

Karmaşık moleküler yapılara sahip olabilen sentetik boyaların bir kısmı doğa için toksik özelliğe sahiptir; bazı diğerleri Güneş ışınlarını bloke ederek su ekolojisini bozar. Yapısına bağlı olarak bazı boyaların metabolik yıkımı sonucu ortaya çıkan yeni kimyasallar, insan sağlığını da tehdit edebilmektedir.

İşte bu nedenlerle boyaların filtrelenmesi ve sulara karışması önemlidir. Ne yazık ki sentetik boyalar ışığa, suya ve birçok kimyasal maddeye karşı dirençli yapıdadır; dolayısıyla bu kolay bir iş değildir. Bugüne kadar çökeltme, ışıkla bozma, iyon değişimi, oksidizasyona sebep olan kimyasallar, zarsı dokular ve elektrokimyasal yöntemler ile suların sentetik boyalardan arıtımı denenmişse de, bunların hemen hiçbiri ekonomik ve etkili bir yöntem sunamamıştır.

Belki bir tanesi hariç: Adsorbsiyon olarak da bilinen "bağlanma" yöntemi.

İşte yaptıkları yeni çalışmada, Altınbaş Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Dekan Yrd. Dr.Öğr. Üyesi Hakan Kaygusuz, İTÜ’den Prof. Dr. Bedia Berker’in araştırma grubu ile birlikte yarı-kriyojelleşme adını verdikleri bir teknik sayesinde verimi artırılmış adsorbanlar üretmeyi başardı. Dr. Kaygusuz bu yöntemi şöyle anlatıyor:

Doğal polimerleri yine doğal bir malzeme olan kille katkılandırdıktan sonra grafen oksit denen fonksiyonel bir malzeme ile de güçlendirdik. Bunu yaparak boyaların moleküler düzeyde adsorbana tutunması verimini artırmış olduk. Böylece doğayı temizlerken yine doğadan yararlanmış oluyoruz.

Water, Air, & Soil Pollution

Plastik Atıklar Problem; Ancak Daha Sinsi Sorunlar Var!

Denizleri ve tatlı su kaynaklarını kirleten pek çok etken var. Su kirliliği dendiğinde hepimizin aklına deniz yüzeyini kaplamış plastik atıklar gelse de, bunlar aslında arındırılması nispeten kolay atıklar sınıfına giriyor. Çünkü bunlar makro boyutta ve teknolojik eksikleri aşmayı başarırsak, bunları arıtmamız çok daha kolay olacak.

Ancak bir de daha sinsi bir problem var: Suyun kimyasal yapısını bozan, tüketildiğinde doğaya ve insana çok ciddi zararlar veren, havzasına zarar vererek tarımı imkânsız hale getiren kirleticiler... Bunların arasında toksik iyonlar, biyolojik kirleticiler ve çeşitli organik bileşikler bulunuyor. İşte sentetik boyalar da bu kirleticilerin önemli bir sınıfı.

Türkiye'de Geliştirilen Doğal Madde

Kirleticilerin sudan giderilmesinde modern yaklaşımlardan birinin adsorbsiyon olduğunu söylemiştik. Yani emici maddeler. Dr.Kaygusuz, bununla ilgili şunları söylüyor:

Buradaki kritik nokta, ürettiğiniz emici maddenin kendisinin de doğaya zararlı olmaması gereği. Yani doğayı temizleyeyim derken, sentetik malzemeler kullanarak doğayı tekrar kirletmemeniz gerekiyor. Biz de bu amaçla, Altınbaş Üniversitesi olarak, İTÜ'deki araştırmacılarla birlikte kendi geliştirdiğimiz doğal polimer tabanlı adsorban malzemeleri kullanıyoruz.

Adsorbanların halihazırda birçok farklı yöntemle üretiliyor olsa da, güncel çalışmalar bu üretim tekniklerinin verimliliğini arttırmayı hedefliyor. İşte Dr. Kaygusuz ve arkadaşlarının çalışması, bu noktada yarı-kriyojelleşme isimli bir tekniğin geliştirilmesini mümkün kıldı. Bu yöntemde, çeşitli doğal polimerler, öncelikle kil ile katkılandırılıyor. Sonrasında grafen oksit isimli fonksiyonel bir malzeme ile güçlendiriliyor. Tüm bu işlemler, söz konusu sentetik boyaların moleküler düzeyde adsorbana tutunma verimliliğini arttırıyor.

Water, Air, & Soil Pollution

Doğayı Doğa Dostu Yöntemlerle Temizlemek

Araştırmanın önemli açılarından birisi, kullanılan metotlarda doğaya sentetik madde katılımını gerektirecek herhangi bir kısım bulunmuyor oluşu. Yani Dr. Kaygusuz'un sözleriyle, "doğa, doğa dostu yöntemlerle temizleniyor." Bunu şöyle anlatıyor:

Bu tür çalışmaların Türkiye'de daha çok yapılması gerektiğine inanıyorum. Çünkü artık kimyasal araştırmalarda dünyada doğa dostu ürünlere ve süreçlere geçiş başladı. Buna da bilimsel ve teknolojik tanımlarda "Yeşil Kimya" adı veriliyor. Bizim yöntemimizin avantajı, maliyetinin düşük olmasının yanında, yüksek verimliği ve yüksek yüzey alanını kolay bir üretim biçimiyle birleştirmesi.

Ekibin araştırmasının ön verileri 2015 senesinde Reactive and Functional Polymer dergisinde yayınlandı. Sonrasında yaptıkları geliştirmeler ise 2018 yılında Water, Air, & Soil Pollution dergisinde yayınlandı.