Nüve Forum

Nüve Forum > akademik > Mühendislik Fakültesi > Kimya Mühendisliği Bölümü > Hangisi Daha Yeşil, Hangisi Daha Çevre Dostu

Kimya Mühendisliği Bölümü hakkinda Hangisi Daha Yeşil, Hangisi Daha Çevre Dostu ile ilgili bilgiler


Plastikler hayatımızın her aşamasında yanı başımızdalar. Sabahları kullandığımız diş fırçalarımızdan, günün sonunda taşıdığı¬mız çöp torbalarına kadar hep bizimle bir¬likteler. Plastiklerin geçmişiyle ilgili önemli birkaç kilometre taşından bahsedecek olursak; ilk plastik

Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 17.03.10, 12:58
Güvenilir
 
Üyelik tarihi: Nov 2006
İletiler: 1.906
bilimsel yakında çok ünlü biri olacak!bilimsel yakında çok ünlü biri olacak!
Standart Hangisi Daha Yeşil, Hangisi Daha Çevre Dostu

Plastikler hayatımızın her aşamasında yanı başımızdalar. Sabahları kullandığımız diş fırçalarımızdan, günün sonunda taşıdığı¬mız çöp torbalarına kadar hep bizimle bir¬likteler. Plastiklerin geçmişiyle ilgili önemli birkaç kilometre taşından bahsedecek olursak; ilk plastik sandviç paketlerinin 1957 yılından itibaren kullanılmaya baş¬landığını, PET (polietilen tereftalat) soda şişeleri için 1973'te ilk kez patent alındığını görüyoruz. Geçen bu 35 yıl içinde PET şişelerin günlük yaşantımızda büyük bir yer tuttuğunu ve böyle devam edeceğini söyleyebiliriz. Plastik malzemeler, çevresel etkilerine dikkat edilmeksizin, yavaşça günlük yaşamımızın vazgeçilmez parçası haline geldiler.

Her yıl dünya çapında yaklaşık olarak 500 milyar ile 1 trilyon arasında plastik torba kullanılmaktadır. Bu miktar tahminen her dakikada 1 milyon plastik torbanın kulla¬nımı demektir. Bu da bize günlük yaşan¬tımızın yavaşça nasıl plastikleştiğini daha açıkça göstermektedir. Ancak üzücü olan, plastiklerin bu kadar "kaçınılmaz ve kor¬kunç" bir şekilde hayatımıza girmesi değil, henüz plastik geri dönüşüm oranlarının istenilen düzeye ulaşmamış olmasıdır. Geri dönüşümü olanaklı plastiklerde bile geri dönüşüm miktarları çok düşük düzeylerde kalmaktadır. Bulunuşlarından beri plastik malzemeler tüketiciler tarafından gittik¬çe daha fazla kullanılmaktadır[1 ]. Bilim adamları, teknologlar bir yandan yeni plastik malzemeler geliştirmekte, öte yan¬dan mevcut malzemelerin dayanımlarını artırmak için çaba harcamaktalar. Ancak, bu malzemelerin kullanımı tamamlandı¬ğında, atıkların giderimi (bertarafı) önemli bir sorun olarak karşımızda durmaktadır.

Kullanılmış malzemelerin geri dönüşü¬müyle, üretim maliyetini düşürme fikri, plastiklerin geri dönüşümüyle ilgili altın maden niteliğinde bir düşüncedir. An¬cak, bu düşünce tam anlamıyla gerçeğe dönüştürülememiştir. Günümüzde plas¬tiklerin geri dönüşümü alanında birçok teknolojik ilerleme ve yeni pazar fırsatları söz konusudur. Fakat geri dönüşümü ya¬pılacak malzemelerinin devamlılığı ve sürdürülebilirliği ile ilgili sorunlar henüz çözülememiştir. Bu nedenle yeni plastik geri dönüşüm girişimlerinin ekonomik olarak karlılığı ve sürdürülebilirliği ile ilgili endişeler mevcuttur.

Gerçekte bu durumun suçlusu plastik malzemenin kendisi değildir. Asıl sorunlar, malzemenin planlı olarak kullanımından sonra ortaya çıkmaktadır. Yaklaşık olarak tüketilen plastiklerin %75'i geri dönüş-türülmemektedir. Bu malzemelerin geri dönüştürülmesi için birçok yöntem bilin¬mektedir. Fakat bir tane şişe için dahi "geri dönüşüm" bilincinin oluşturulması için tüketicilerde bir duyarlılık ve mekanizma geliştirilmek zorundadır. Bunun dışında; yenilenebilir kaynaklardan elde edilen biyoplastik malzemeler, enerji tüketimine bağlı çevresel etkilerin ciddi oranlarda düşürülmesine yardımcı olacak şekilde geliştirilmektedirler[2].

Biyoplastik malzemeler kullanım açısın¬dan geleneksel plastiklerle aynı başarımı (performansı) vererek, biyolojik bir çevrim içerisinde geri dönüştürülebilmektedir. Bugünlerde biyoplastikler ve özellikle nişasta bazlı plastikler (polilaktik asit gibi), biyobozunurluğun gerekli olduğu hızlı ser¬vis ürünleri, ambalajlama, tarım ve hijyen ürünlerinin paketlenmesi gibi alanlarda kullanım olanağı bulmaktadır. Biyobo-zunurluğun dışında geleneksel ürünlere karşı gelişmiş teknik özelliklerinden dolayı biyoplastikler başka yeni sektörlerde de gittikçe önemli hale gelmektedir. Çevre¬sel kaygılar arttıkça yenilenebilir doğal kaynaklardan üretilebilen biyobozunur polimerlere olan ilgi de gün geçtikçe artmaktadır.

Yapay Polimerlerin Çevresel Etkileri
Yapay polimer endüstrisi modern top¬luma büyük yarar sağlamıştır. Örneğin gıda maddelerinin ve diğer dayanıksız tüketim eşyalarının paketlenmesi ve da¬ğıtımında, ticari termoplastik polimerler, su sevmeyen(hidrofobik) ve biyolojik olarak etkisiz olmalarından dolayı modern perakende satış için gerekli hale gelmiştir. Benzer olarak plastikler tarımda, büyük oranda cam malzemelerle yer değiştirmiş durumdalar, yumuşak sebze ve meyvele¬rin büyütülmesinde ince film halinde po-limerik malzemeler benzersiz yer tutmak¬tadırlar. Ambalajlama ve tarımda yer tutan ana polimer grubu, peroksitlenmeye su ve mikroorganizmalara karşı dayanımları ve kullanımları boyunca dayanıklı olma¬larından dolayı poliolefinlerdir(polietilen, polipropilen, PVC vb.). Zamanla teknik üstünlüklerinden dolayı çok kullanışlı hale gelen polimerler, kullanım süreleri sona erdikten sonra, atık olarak çevrede büyük kirlilik haline gelmeye başlamıştır. Plastik malzemelerin bu etkileri canlı yaşa¬mını tehdit eder hale gelmeye başlayınca, "yeşil" hareketle birlikte yenilenebilir bi-yobozunur polimerler(biyoplastik) önem kazanmıştır[3]. Günümüzde artık malze¬me biliminde herhangi bir malzemenin çevreye olan etkisi, o malzemenin ne kadar"yeşil" olduğunu ifade etmektedir. Be-^ w sikten mezara kadar malzemenin yaşam döngüsü içinde, v| bir başka deyişle malzemenin üre¬timinden, atığının giderimine kadar ne kadar enerji tüketildiği, f kullanılan enerjinin yeni-
1 " !
lenebilir kaynaklardan sağlanıp sağlanma¬dığı veya üretim esnasında zehirli, tehlikeli kimyasallar kullanılıp kullanılmadığına göre "ne kadar yeşil" olduğu konusunda karar verilebilmektedir. İşte, bu bakış açısı; Yeşil Teknolojiler, Yeşil Plastikler gibi yeni kavramların doğmasına neden olmuştur. Bu yeni yaklaşımda, atık oluşumu, enerji ve doğal kaynak kullanımının azaltılması gibi birçok konuda çaba sarf edilmesi ge¬rekmektedir. Yeşil kimya yaklaşımının tüm akademik çevreler ve endüstri tarafından kabul gören 12 temel ilkesi vardır[4].

Ülkemizin karşı karşıya kaldığı atık sorunu zaman zaman medyada da yer almaktadır. Ancak gerçekte plastik atıklar henüz atık¬tan bile sayılmamaktadır. Nasıl bir sorunla karşı karşıya olduğumuzu evimize her gün giren plastik malzeme miktarına göz atıp, bunu 17 milyonla çarparak (ortalama ai¬leyi 4 kişi aldığımızdan) tahmin edebiliriz. Önemli bir atık sorunu ile karşı karşıyayız değil mi? Ama üzülmenin sorunun çözü¬müne çare olmadığını biliyoruz.Bir seçim yapmamız gerek: Ya bu atıkları azaltacağız ya da bu güzelim ülkemizi dev bir çöplü¬ğe çevireceğiz. Bir taraftan tükettiğimiz gıdaların korunması için ambalaja gerek¬sinim duyarken diğer taraftan kendimizi yeni bir sorunla, atık sorunu ile yüzyüze buluyoruz. Ne yazık ki henüz geri kaza-nılabilir atıkların ayrı toplanabilmesi ve ekonomiye kazandırılabilmesi konusunda yeteri kadar bilinçli davranamamaktayız. Bu bilince erişmiş bir avuç insanımız ise alt yapı eksikliği yüzünden atıklarını ay-rıştıramamaktadır.

Geri Dönüşüm
Geleneksel malzeme endüstrisinde, endüs¬triyel atıkların tekrar işlenmeleri ve buna benzer işlemlerin polimer atıkların ikincil kullanımları için uygun hale getirilmeleri 1970'lerden beri polimercilerin araştırma alanındadır. Ancak bu fikirde geri dönüş¬türülen endüstriyel polimerlerin, geri dönüştürülen diğer malzemeler olan cam ve metal gibi % 100 kullanılmasının her zaman olanaklı olmadığı göz ardı edilmek¬tedir. Genel olarak polimerlerin her tekrar işlenmesinde peroksitlenmeye bağlı olarak fiziksel ve mekaniksel özelliklerinde bir kayıp oluşmakta ve malzeme ancak bir alt sınıf olarak kullanılabilmektedir.

Tekrar işleme sürecinde kullanılan ener¬jiye, atığın temizlenme ve taşınmasın-daki enerjiyle birlikte, kullanışlı bir ürün sağlamak için katkı maddelerinin de eklenmesiyle geri dönüşüm sürecinin ekolojik faydaları kaybolmaktadır. Başka bir deyişle yeşilliği azalmaktadır. Evsel atık plastik malzemelerin geri dönüşümü özellikle farklı tür plastiklerin karışımı olduklarında veya biyolojik olarak kalıntı bıraktıkları durumlarda kullanımı daha da sınırlanmaktadır. Karışık plastik atıklardan çok özel üretim ekipmanları kullanılarak mühendislik malzemeleri üretilebilmek¬tedir (örn. güverte, bank vb. malzemeler). Ancak bunu gerçekleştirmenin ekolojik faydaları konusunda ciddi çekinceler bulunmaktadır. Örneğin karışık ambalaj atığının geri dönüşümü hakkında yapı¬lan bir çalışmada, geri dönüştürülmüş malzemelerin geleneksel malzemelerle rekabet edebilmesi için aynı başarımı (performansı) vermesinin dışında yerini aldığı malzemelerden 3.3 kat daha uzun ömürlü olması gerektiği ileri sürülmekte-dir[5]. Aslında ilk bakışta tüketilmiş atık malzemelerin geri dönüşümü "yeşil" bir işlem olarak gözükse de pratikte, ikincil olarak kullanılan plastik malzemelerin me¬kanik özelliklerinde ve dayanımlarında saf polimerlerden üretilen malzemelere göre bir düşüş olduğundan, kullanım ömrünün uzatılması gerekmektedir.

Yakma, finansal olarak atık plastiklerin yakıt olarak satılmasıyla bir kazanç sağla¬dığından bazı çevreler tarafından tercih edilen bir geri dönüşüm yöntemidir. Fakat, pek çok gelişmiş ülkede ve bizde, yakma sürecine karşı duyulan güvensizlikten dolayı bu yolla atıktan enerji elde edilmesi giderek sınırlandırılmaktadır. Ancak sade¬ce hidrokarbon polimerlerin, yakmayla karbondioksit ve su oluşturdukları için, 'temiz' malzemeler olarak kabul edildiği, bunun dışındaki diğer plastiklerin yanma sonunda zehirli gaz ürünler verebileceği de dikkate alınmalıdır.

Bu yazıda giderim yöntemlerinin kıyas¬lanması ve eksikliklerinden daha çok, vazgeçemediğimiz plastik malzemelerin nasıl "yeşilleştirilebileceği" üzerinde du¬rulması ve yeni yaklaşımlar konusunda bilgi verilmesi amaçlanmıştır.

Biyolojik Geri Dönüşüm
Doğal ürünler ve bunların atıkları biyolojik olarak bozunarak doğal karbon çevrimine geri dönerler. Bu çevrimde ilk ürün tohum olarak işlev gören biyokütledir. Biyokütle oluşturma, ayrıca karbonu daha genişletil¬miş bir sistemde bağlayarak yakmaya kıyas¬la daha fazla çevresel yarar sağlamaktadır. Organik atıkların doğal olarak ayrıştırıldığı ve giderildiği bu doğal sürecin kullanımı ile geleneksel olarak kullanılan mekanik geri dönüşüm ve yakmayla enerji kazanımına göre önümüzdeki yıllarda daha fazla tercih edilebileceği düşünülmektedir. [5].

Eğer yapay polimerler bu sisteme dahil edilmek isteniyorsa, polimerler üzerinde yapılacak bazı değişikliklerle tamamen biyobozunabilir hale getirilmelidir. Gü¬nümüzde üretilen ticari ambalajlama polimerleri, gerçek zaman ölçeğinde (içe¬risinde koruyucu-antioksidanlar- içerdiği için) biyobozunur değildir. Bu sorunun çözümü, aynı anda hem tüketicinin gerek¬sinimleri karşılayabilen ve hem de kullanıl¬dıktan sonra biyolojik çevrime katılabilen polimerik malzemelerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Polimerler(daha doğ¬rusu plastikler) üretim ve kullanım sıra¬sında kararlı yani çok dayanıklı, ama aynı zamanda kullanımı sona erdikten sonrada kolayca bozunabilen türde olmalıdır.

Polimerlerin biyolojik bozunması polime¬rin doğasına ve çevre koşullarına bağlı olarak iki temel yöntemle gerçekleşir. Bu yöntemlerden ilki hidro-biyobozunma; canlı veya cansız hidroliz mekanizmala¬rıyla gerçekleşir. Biyobozunma aşama¬sında nişasta, selüloz ve polilaktik asit ile poli(hidroksialkonatlar) gibi tipik alifatik poliesterlerin yer aldığı başlıca süreçtir. İkinci mekanizma ise biyobozunma evresinde düşük mol kütleli (daha yu¬muşak, erime akış indeksi düşük) ürün¬lerin peroksitlendiği havalı ortamdaki biyobozunma(okso-biyobozunma)dır. Bu mekanizma genel olarak karbon zincirleri üzerine uygulanır. Biyobozunma uygun koruyucuların(antioksidanlar) doğru kul¬lanımıyla kontrol altında tutulabilir[3].

Günümüzde yukarıda bahsedilen plastik atıkların % 25'i geri dönüşüm süreçleriyle toparlanmaktadır ve Avrupa'da geri dö¬nüşüm çevrimine giren plastiklerin % 65'i yakma sistemi, kalanı ise ikincil hammad¬deler ve ürünlere dönüştürülmektedir. Yani kalan % 75'lik kısım çöp alanlarına dönmektedir. Buna göre polimerlerin biyolojik çevrime katılması geleneksel geri dönüşüm sistemlerinin kullanılmasına bir alternatif olarak dikkate alınmalıdır. Bu durum yaklaşık 30 yıldır kimyacıları, kullanımdaki genel amaçlı polimerlerin yukarıdaki anlatıldığı biçimde düzen¬lenmesi ve/veya kullanıldıktan sonra biyolojik çevrime kısa sürede katılabilen yeni polimerik malzemeler sentezlenmesi konusunda kamçılamaktadır[6].

Biyobozunur Polimerlerin Uygulama Alanları
Geçmiş 20 yıllık zaman diliminde bozu-nabilen polimerler için iki farklı uygulama alanı ortaya çıkmıştır: Birincisi, biyobozu-nurluğunun ürünün bir işlevi (fonksiyonu) olduğu durumdur. Buna örnek olarak ma¬liyeti önemli olmayan, yaralara uygulanan geçici dikişler ve kontrollü ilaç salınımı sistemleri verilebilir. İkinci uygulama ise daha fazla yer tutan ambalajlama polimer-lerinde görülmektedir. Perakende satıcılar sıklıkla ambalaj malzemelerinin geri dö¬nüştürülebilir olduğundan dolayı 'çevre dostu' olduğunu vurgulamaktadırlar. Ancak polimerler tekrar işlemeye uygun olmadığı müddetçe üreticilerin bu söy¬lemleri anlamsız kalmaktadır. Şimdilerde araştırmacılar tarafından çalışılmakta olan, havalı ortamda bozunma/aerobik bozun-ma (okso- biyobozunma), plastik atıkların geri kazanımı konusuna uygun yeni bir seçenek olarak ortaya çıkmaktadır.

Biyolojik kaynaklara dayanan polimer¬lerin, aynı zamanda biyobozunur da oldukları için yapay polimerlere kıyasla daha 'yeşil' olduğu düşünülür. Yenilene¬bilir kaynakların kullanılması hakkındaki tartışma başlangıçta sadece polimerlerin çevreye olan karbon dioksit yükü üzerinde yürütülmüştür. Bu işin sadece bir yönü¬dür. Öte yandan biyolojik kaynaklardan polimer üretimi esnasında taşıma, üretim ve işleme süreçleri sırasında enerji kulla¬nımı giderek artmaktadır. Bu durumda değerlendirmenin çok dikkatli ve tüm etkenlerin göz önüne alınarak yapılması gerekmektedir.

"Yaşam Çevrimi Değerlendirmesi(Life Cycle Assesment-LCA)" eş değer malze¬melerin ekolojik etkilerinin karşılaştırıl¬ması açısından kullanışlı bir yaklaşımdır. Bu değerlendirme, dört ana ölçüt(kriter)
kullanılarak yapılmaktadır. Bunlar; enerji tüketimi, hava kirliliği, su kirliliği ve atık üretimidir. Bir malzeme için yaşam çevrimi değerlendirmesi; hammaddeler, süreçler ve son ürünler üzerine uygulanarak eko¬lojik olarak karşılaştırılabilmelerini sağla¬maktadır. Yaşam Çevrimi Değerlendirmesi (LCA), 1993 yılında Uluslararası Standartlar Organizasyonu (ISO) tarafından başlatılan bir program olup, bir ürünün üretilmesi için gerekli malzeme ve enerji girdileri ve çıktılarının çözümlenmesini(analizini) esas alan bir analitik tekniktir. Bu standard TSE tarafından da "Hayat Boyu Değerlendir¬me" adıyla yayınlanmıştır[7]. Bu teknikte, herhangi bir maddenin beşikten mezara kadar çevreye olan olumlu ve olumsuz tüm etkileri göz önüne alınarak değerlen¬dirilir. Böylece karşılaştırılan iki maddeden hangisinin daha çevre dostu olduğuna ka¬rar verilir. Genel olarak polimerik malzeme üreticileri için ekolojik kabul edilebilirlik ve maliyet arasında birincil öneme sahip bir ilinti(korelasyon) söz konusudur. Kirletme maliyetleri yasalarına göre malzeme öm¬rünü tamamladıktan ve gideriminden son¬ra yan ürünleriyle birlikte çevresel olarak kabul edilebilir olmalıdır. Ambalajlamada kullanılan kağıt ve plastik malzemelerin çevresel etkileri karşılaştırıldığında kağıt üretimi için plastiklere oranla iki kat fosil yakıt tüketilmektedir. Ayrıca selülozun işlenmesi sonucu polietilen malzemelere oranla iki kat daha fazla kükürt dioksit oluşmaktadır. Bunlardan başka, eğer yakılarak giderildiği taktirde kağıdın ısıl değerinin polietilen malzemeden daha düşük olduğu ve daha az enerji ürettiği bilinmektedir[5]. Şimdi hangi malzemenin daha "çevre dostu" olduğunu veya hangisinin "daha yeşil" olduğunu sorgulama zamanı gelmedi mi?

Yaşam çevrimi değerlendirmesi ürünün planlanan kullanım amacı için uygunlu¬ğunu dikkate almaz, fakat yeni biyobo-zunur polimerlerin varlığını ve gelişimini sürdürebilmesi için bu temel etkendir. Biyobozunurluk biyolojik olarak elde edilen polimerlerin kabul görmesini etkileyen etkenlerden sadece biridir. Bi-yopolimerler çok özel teknolojik amaçlar için değil, sadece kolayca bozunabilecek şekilde geliştirilmektedir. Bir polimerik malzemenin biyolojik uyumluluğu art¬tıkça ambalaj malzemesi olarak daha kullanışlı hale gelmektedir. Bu nedenle ambalajlama sektöründe kağıt malze¬melerin yerini büyük ölçüde poliolefinler almaya başlamıştır[3].

21. Yüzyılda "Yeşil" Polimerler
Yukarıda"yeşil" polimerler hakkındaki iler¬lemeleri farklı açılardan ele aldık. Biyopoli-merler su ile biyobozunma(hidro-biyobo-zunma) ile biyolojik olarak parçalanabilen doğal ürünlerdir. Ancak teknolojik olarak uygun kullanım alanı bulabilmeleri için kimyasal olarak da işlenmeleri gerekmek¬tedir. Ticari polimerlerin çeşitli işlemlerden sonra havalı ortamda biyobozunur(okso-biyobozunur) hale getirilmeleri memnu¬niyet verici bir teknolojik gelişme olarak görülmektedir. Üretim ve son kullanım işlemlerinin karşılaştırılmasının ardından poliolefinler biyolojik tabanlı malzemelere göre "daha yeşil" olarak görünmekte-dir[3]. Genel olarak poliolefinler, ısı geri kazanımıyla yakılabilen veya mekanik olarak enerji içeriği kullanılmak üzere geri dönüştürülebilen, geri kazanım ve çevrim işlemlerinde daha fazla enerji sağlayan malzemelerdir. Geliştirilmiş biyobozu-nur poliolefinler yaklaşık 20 yıldır tarım ürünlerinde ticari olarak kullanılmaktadır. Bu malzemelerin bazıları ince film ve lif üretiminde, geleneksel poliolefinlerle tamamen aynı teknolojik davranışlar (işleme başarımı, mekanik özellikler vb.) göstermektedir. Bu malzemelerle ilgili gelecekteki uygulamalar genelde tarım ve özellikle ambalaj sektöründe kendini gösterecektir.
Plastiklerin "yeşilleştirilmesi" için akade¬mik ve teknik çalışmalar devam ettikçe, dünyamız daha da yeşilleşecektir.
1.JPG 2.JPG 3.JPG

4.JPG 5.JPG 6.JPG

Kübra TÛTÛNcü
İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Polimer Bilimi ve Teknolojisi
Prof. Dr. Veli DENİZ
Kocaeli Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü
Eklenmiş Dosya
Dosya tipi: pdf 20_veli deniz makale.pdf (202,4 KB (Kilobyte), 7x kez indirilmiştir)
__________________
[CENTER][URL="http://www.nevart.net/"][IMG]http://www.nuveforum.net/galeri/data/500/2602.jpg[/img][/url]
Güzel Sanatlar Fakültesi/Lisesi Yetenek Sınavlarına Hazırlık Kursu
Resim Yağlı Boya Hobi Kursu
Hızlı ve Etkili Okuma Kursu
Çocuklar için Hızlı Okuma Kursu
Çocuklar için Resim Kursu
Diksiyon Kursu
Nefes Teknikleri Kursu
Kişisel Gelişim Kursları[/CENTER]

Konu bilimsel tarafından (17.03.10 saat 13:00 ) değiştirilmiştir..
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Tags
çevre, dostu, hangisi, yeşil

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Bütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 22:08 .