Plastiklerin teknolojik, tüketici ve sosyal hayatlarımızın ayrılmaz bir parçasını oluşturduğu inkar edilemez bir gerçektir. Üretimi kolay ve çok yönlü olan plastiklere her amaca yönelik olarak kalıplama, presleme, sıkma yapmak ve neredeyse her şekle sokmak mümkündür. Yiyeceklerimizi, içeceklerimizi ve bakım ürünlerimizi güvende tutan ambalajlarda, çocuklarımızın oynadığı renkli plastik oyuncaklarda görmeye alışkınız, ancak bu yaygın kullanılan malzeme aynı zamanda hayat kurtaran tıbbi ekipman cihazlarda, su geçirmez kıyafetlerde ve hatta kurşun geçirmez yeleklerde de kullanılmaktadır.

Peki nedir plastik?

Plastik kelimesi, Yunancada kalıplamaya uygun anlamına gelen 'plastikos' kelimesinden gelmektedir, ve aslında oldukça geniş bir sentetik malzeme yelpazesini kapsamaktadır. Çoğu plastik polimerdir. Bunlar, birbirlerine uzun zincirlerle bağlanan küçük, organik moleküllerden oluşmaktadır. Herhangi bir polimerin nihai özellikleri - ısıya dayanımı veya ne kadar yumuşak ya da esnek olduğu gibi - bağımsız birimlerin kimyasal kompozisyonuna, veya monomerlere, ayrıca polimer zincirlerinin uzunluğuna ve bu zincirlerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğine göre değişmektedir.

Polietilen terefitalat; PET, bir tür polyester olup, dünya çapında en yaygın olarak üretilen plastiklerden biridir. Farklı formlardaki polimer, gıda paketlemesi de dahil olmak üzere çok geniş bir malzeme yelpazesinde kullanılmaktadır. Polistiren ve polivinil klorür (PVC) gibi diğer yaygın plastiklerin adını da muhtemelen duymuşsunuzdur.

Bugün plastiklerin büyük kısmı ham petrol ve kömür gibi fosil yakıtlardan üretilmektedir, ancak bilimdeki yakın zamanlı gelişmeler, plastiklerin şeker kamışı, patates nişastası, selüloz (ağaç), mısır, soya, atık bitkisel yağlar ve diğer gıda ve tarım atıkları da dahil olmak üzere sürdürülebilir, bitkisel-bazlı kaynaklardan veya ham maddelerden üretimini mümkün kılmıştır. Dünya çapındaki kimya ve proses mühendisleri, fosil yakıtlardan üretilen malzemelerin yerine geçecek biyo-bazlı polimer ve plastikleri üretmek için yöntemler geliştirmektedir. Bugün yenilenebilir ham maddelerden üretilebilen bir çok polimer, fosil yakıtından üretilen türleri ile aynı özelliklere sahip olmalarının yanı sıra tamamen biyolojik olarak bozunabilir ve geri dönüştürülebilirdir.

Günlük hayatta biyoplastikler

Biyoplastik üretimi için alternatif yollar

Endüstriyel kuruluşlar, malzeme bilimcileri ile kamu ve özel gruplar, 'beyaz' veya endüstriyel biyoteknolojideki gelişmelerden sürdürülebilir, daha yeşil biyoplastik üretimi için enerji verimli, kaynak tasarrufu sağlayan metotlara öncülük edebilecek proseslerin optimizasyonu için faydalanmaktadır.

Bir kaç örnek verecek olursak:

  • Birleşik Krallıkta Bath Üniversitesinden bir ekip, selülozdan biyolojik olarak tamamen bozunabilen mikro-boncuk üretimi için bir metot geliştirmiştir. 
  • AB destekli EUROPHA projesi, gıda ambalajı uygulamaları için %100 doğal, biyolojik olarak bozunabilen polihidroksialkanoat (PHA-bazlı biyoplastikler) geliştirmektedir1.  
  • Meksikalı biyopolimer firması Biofase, petrokimyasallardan yapılan kullan-at ürünlere alternatif olarak avokado çekirdeklerinden biyoplastik pipet ve çatal-bıçak yapmaktadır. 
  • New-York tabanlı Ecoactive Design, yalıtımlı ceketlerden teknik kıyafet ve ayakkabılara, makyajda kullanılan süngerlere kadar geniş bir ürün yelpazesinde kullanılabilen biyo-bazlı plastik alternatifler için mantar kullanan bir teknoloji geliştirmiştir. 
  • GC Innovation America, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen süksinik asidi kullanarak biyopolimerler de dahil olmak üzere biyo-bazlı kimyasallar geliştiren Tayland PTT Global Chemical Public Company LTD.'nin bir parçasıdır.
  • Fransız girişimi Lyspackaging ise her yıl sadece Fransa'da 200.000 tonu geri dönüştürülmeyen petrolyum bazlı konvansiyonel plastik su şişelerine alternatif olarak tamamen bozunabilen %100 bitkisel bazlı, bir alternatif olan Veganbottle üretimi yapmaktadır.

Tahminlere göre biyoplastikler halihazırda her yıl2 global düzeyde üretilen toplam plastik miktarının yaklaşık %1'ini temsil etmekle birlikte, biyoplastik üretim kapasitesi artmaktadır ve 2018 yılında yaklaşık $6,95 milyar olan global biyoplastik biyopolimer pazarının 2023 yılında $14,92 milyara ulaşacağı öngörülmektedir3.

Bu alandaki yeniliklerin desteklenmesinde kamu fonları kritik öneme sahiptir. 2018 Yılı sonunda Birleşik Krallık hükümeti tarım, gıda ve endüstriyel atıkların çevre dostu ambalajlara dönüştürülmesine yönelik sürdürülebilir metotların geliştirilmesini desteklemek amacıyla £60 milyon bağış taahhüdünde bulunmuştur4. AB de benzer şekilde, şeker kamışı atıklarının yangına dayanıklı uygulamalara yönelik biyopolimerlere dönüştürülmesi ve %100 bozunabilir gıda ambalajı yapımına yönelik biyoplastikler için proses geliştirme dahil olmak üzere çeşitli inisiyatiflere fon sağlamaktadır5

Biyoplastikler döngüyü kapatıyor

Biyokütleyi biyopolimerlere ve biyoplastiklere dönüştüren yeni prosesler etkili, güvenilir teknolojiler ve proses ekipmanı gerektirmektedir. Beyaz biyoteknolojide bir global lider olarak GEA, bu alanda öne çıkmakta ve endüstrinin ARGE ve pilot proseslerinin uygulanabilir ticari üretim akımlarına büyütülmesini sağlayacak ekipman ve teknolojilerin geliştirilmesi, test edilmesi ve ince ayarlarının yapılması için biyoplastik sektörü ile on yıldan uzun süredir birlikte çalışmaktadır.

Biyoplastik döngüsü

GEA uzmanları, biyoplastik üretimine alternatif yollar sağlayan suksinik asit gibi biyo-bazlı ara bileşiklerin kullanımı da dahil olmak üzere üretimin anahtar adımları için detaylı know-how bilgilerini bir araya getirmektedir. Bir diğer örnek de bitkisel kaynaklardan laktik asit üretimidir. Laktik asit, PET için biyolojik olarak bozunabilen, sürdürülebilir bir alternatif olan ve dünya çapında en yaygın üretilen biyoplastiklerden biri olan polilaktik asit (PLA) üretiminde kullanılmaktadır.

GEA mühendisleri, ara ürün ve biyopolimer üretiminde giriş ve çıkış yönündeki proses aşamaları için özel sistem tasarımları yapabilmektedir. GEA portföyü fermantasyon çözümlerini, santrifüj veya membran filtrasyonu ile biyokütle ayrıştırmayı, distilasyon, eriyik kristalizasyonu veya membran filtrasyonu yoluyla arıtma teknolojilerini, ayrıca nihai ürünün konsantrasyonu, kristalizasyonu ve kurutulmasını da içeren çıkış yönü proseslerini kapsamaktadır.

GEA ayrıca €14 milyon AB destekli PRODIAS inisiyatifinin bir parçasıdır, burada Avrupa genelinde sekiz kuruluş, fosil yakıt bazlı ürünlere yenilenebilir alternatif üretiminin maliyetini düşürecek sürdürebilir teknolojiler geliştirmek üzere çalışmaktadır6.

Daha da önemlisi, GEA proses sorunlarına eğilmek ve verimliliği arttırmak, yenilikçi konseptlerin biyoplastik ve diğer biyo-bazlı ürünlerin üretimi için uygulanabilir endüstriyel proseslere dönüştürülmesine yardımcı olmak üzere bu kuruluşlarla birlikte çalışmaktadır. Her bir çözüm, enerji ve su tasarrufu sağlanmasına yardımcı olmak, ısı fazlasını geri dönüştürmek, mümkün olan yerlerde atık ve emisyonları azaltmak ve böylece sürdürülebilir teknolojiler kullanarak sürdürülebilir prosesler gerçekleştirmek üzere tasarlanmaktadır.

En üste git
Geri