Biyoplastik ve Biyobozunma Nedir?

Biyoplastik terimim biyokütleden veya biyokütleden üretilen monomerlerden elde edişen biyo bazlı polimerler için kullanılıyor ve bu polimerlerin tam zıttı kastediliyor. Biyoplastik ifadesinin kullanımı çoğu zaman yanlış anlaşılabiliyor ve biyokütlelerden elde edilen polimerlerin doğa dostu olduğu kanısı oluşabiliyor.

Biyoplastikler farklı malzemelerden elde edilebiliyor ve çok farklı alanlarda kullanılabiliyor. Son zamanlarda yapılan tanımlamalara göre bir plastiğin biyoplastik olarak sınıflandırılması için biyo bazlı ya da biyobozunur özelliklerini taşıması gerekir. Buradan yola çıkarak biyoplastik malzemelerin günümüzde üç ana grupta toplanıyor: biyo bazlı plastikler, biyobozunur plastikler ve petrol bazlı biyobozunur plastikler.

 

Biyoplastik Hangi Malzemelerden Oluşur

Biyoplastik üretimi için kullanılabilecek malzemeler her geçen gün artıyor. Yaygın olarak kullanılan biyokütleler arasında selüloz, lignin, mısır nişastası, bezelye nişastası, patates nişastası, avakado, şeker kamışı, yosun, algler, yosun, karides ve mantarlar sayılabilir. Biyoplastik  üretimi için kullanılan kaynakların sürdürülebilir ve doğa dostu olmaları sayesinde hem petrol bazlı hammaddelere ihtiyaç azalıyor hem de daha doğa dostu bir yaklaşım sergileniyor. Son yapılan araştırmalara göre Avrupa’nın yıllık polietilen talebinin fosil bazlı maddelerden değilde biyo bazlı kaynaklardan karşılanırsa 42 milyon ton daha karbondioksit salınımı gerçekleşebilir.

Biyobozunur Plastik Nedir?

Sentetik polimerlerin büyük çoğunluğu kimyasal, fiziksel ya da biyolojik süreçlerde parçalanmaya karşı oldukça dayanıklı olabiliyorlar. Bozunma süreçlerinin oldukça uzun olması bu malzemelerin yaygın kullanımını sorgulamayı gerekli kılıyor. Bilim insanları fosil bazlı polimerlerin yerine daha ekolojik, doğa dostu, biyolojik süreçlere uyumlu ve bozunduğunda doğaya ve insan sağlığını tehdit etmeyen alternatif ürünler bulmaya çalışıyorlar.

IUPAC (Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği), biyobozunur polimerleri, biyolojik aktiviteler sonucunda parçalanmaya yatkın ve bu sayede bozunmaya yatkın polimerler olarak adlandırıyor.

Biyobozunur plastikler daha çevreci çalışmalar odağındaki malzemeler olarak çok dikkat çekiyor. Bu malzemeler ortamın asitliği, mikroorganizmalar, sıcaklık, oksitlenme ve ışık gibi etmenlerle daha küçük yapılara parçalanarak daha sonra karbondioksit, metan, su ve çürümüş organik yapılar gibi zararsız bileşenlere bozunuyor. Bu süreçlerin hepsi malzemenin bulunduğu ya da bırakıldığı doğal ortamda kendiliğinden gerçekleşir. Bu sayede ortamda harhangi bir kirlenme söz konusu olmuyor.

Biyobozunma işlemi malzemenin türüne göre endüstriyel kompostlama(mikroorganizmalarla ayrıştırmak), bahçe komposlama ve su gibi farklı ortamlarda gerçekleştirilebiliyor. Sadece endüstriyel komposlamada bozunmanın koşulları ve zaman dilimi hakkında net bir veri ortaya konabiliyor.

Biyoplastik biyobozunur nedir biyoplastik nedir ekoloji çevre biyobozunma biyo kütle

Biyobozununma Sürecinin Gerçekleşmesi

Avrupa Birliği Stratejik Raporuna göre plastik malzemelerin 2030 yılına kadar geri dönüştürülebilir ya da yeniden üretilebilen hale getirilmesi hedefleniyor. Biyobozunur polimerler ise bu hedefin gerçekleştirilebilmesi için çok önemli bir rol oynuyor.

Biyobozunma, maddeleri su, karbondioksit ya da metana çeviren mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilen kimyasal bir işlemdir. Genel olarak biyobozunma süreci dört aşamada gerçekleşir.

  1. Aşama: Malzemenin yüzeyindemikrobiyal film oluşumu ile polimerler malzemenin daha küçük parçalara ayrılması.
  2. Aşama: Biyofilm mikroorganizmaları salgıladıkları enzimlerle polimer zincirlerini parçalayarak monomerlere çevirir.
  3. Aşama: Monomerler  mikrobiyal hücrelerde işleniyor.(Biyoasimilizasyon)
  4. Aşama: Mineralizasyon (Organik bileşiklerin mineral maddelere dönüşmesi) adı verilen süreç gerçekleşiyor ve karbondioksit, su, azot ve metan gibi ürünlere dönüşüm gerçekleşiyor. Zararsız olan bu maddeler doğada yerini alıyor.

Biyobozunur polimerlerin bozunma süreçleri çevre koşullarına bağlı olarak gerçekleşir. Nem, sıcaklık ve mikroorganizmalar konsantrasyonları farklı ortam farklı biyolojik süreçler anlamına geliyor. Doğal ortamlarda daha iyi biyolojik bozunma süreçlerine sahip malzemelerin geliştirilmesi ve bunun içinde Bilim İnsanlarının işbirliği içinde olması gerekiyor. Farklı ortamlarda bulunan mikroorganizmalar ve bunların biyolojik bozunmadaki işleyişi hakkında yapılacak araştırmalar mikrobiyal biyolojik parçlanmaya uyumlu yeni polimer malzemelere sentezlenmesinde belirleyici rol oynayabilir.

Bir önceki yazımızda plastik ve polimer nedir ondan bahsetmiştik buradan ulaşabilirsiniz

 

Kaynak: Bilim Teknik

Bunlar da hoşunuza gidebilir...

Bir Yorum Bırakın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.