Profesör Erwin Reisner, plastik çöplüklerin geleceğin petrol sahaları olabileceğini söylüyor.
Cambridge Üniversitesi’nde enerji ve sürdürülebilirlik profesörü olan Prof Reisner, “Etkili olarak, plastik başka bir fosil yakıt türüdür” diyor. “Kilidini açmak istediğimiz enerji ve kimyasal bileşim açısından zengin.”
Ancak plastikleri oluşturan kimyasal bağlar uzun ömürlüdür ve şimdiye kadar yaratılan yedi milyar tondan %10’dan azı geri dönüştürülmüştür.
Ellen MacArthur Vakfı’nın plastik program yöneticisi Dilyana Mihaylova şöyle diyor: “Çıkartma, al-üret-atık ekonomimiz, milyarlarca dolar değerindeki değerli malzemenin kaybolduğu anlamına geliyor.”
Dünya çapında her yıl 400 milyon tondan fazla plastik üretiliyor – aşağı yukarı tüm insanlıkla aynı ağırlıkta . Bugün, yaklaşık %85’i çöplüğe gidiyor veya yüzlerce, belki de binlerce yıl kalacağı çevreye kayboluyor .
Şimdi yarış, bu kimyasal bağları kırmanın ve Dünya’nın plastiğe kilitlenmiş değerli kaynaklarını geri kazanmanın en iyi yolunu bulma yarışına giriyor.
Atık plastiğin yıkandığı, parçalandığı, eritildiği ve yeniden biçimlendirildiği mekanik geri dönüşüm, plastiği zamanla bozar ve tutarsız kalitede ürünlerle sonuçlanabilir.
Plastik endüstrisi , atık plastiğin kimyasal yapısını değiştirmek için katkı maddelerinin kullanıldığı, belki de petrol ve dizel gibi yakıt yapımında ham madde olarak kullanılabilecek maddelere dönüştürdüğü kimyasal geri dönüşüme meraklıdır .
Ancak bu yaklaşım şu anda maliyetli ve verimsiz ve çevreci gruplar tarafından eleştirildi .
“Yani,” diyor Bayan Mihaylova, “plastik kirliliği krizinden geri dönüşümle çıkamadığımız gibi, sorunu çözmek için de plastikten yakıta dönüşüm süreçlerine güvenemeyiz.”
Güneş enerjisiyle çalışan yeni bir sistem ileriye giden yolu gösterebilir mi?
Prof Reisner ve ekibi, bir değil iki atık akışını (plastik ve CO2) aynı anda iki kimyasal ürüne dönüştürebilen ve tümü güneş ışığından güç alan bir süreç geliştirdi .
Teknoloji, CO2 ve plastiği, hidrojen gibi sürdürülebilir yakıtların temel bileşeni olan sentez gazına dönüştürür. Ayrıca kozmetik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan glikolik asit üretir.
Sistem, bir kimyasal reaksiyonu hızlandıran kimyasal bileşikler olan katalizörleri bir ışık soğurucuya entegre ederek çalışır.
“Prosesimiz oda sıcaklığında ve oda basıncında çalışıyor” diyor.
“Güneş ışığına maruz bıraktığınızda tepkiler otomatik olarak çalışır. Başka bir şeye ihtiyacınız yok.”
Ve Prof Reisner, sürecin hiçbir zararlı atık üretmediğini garanti ediyor.
“Kimya temiz” diyor.
Diğer güneş enerjisiyle çalışan teknolojiler, plastik kirliliği ve CO2 dönüşümü ile mücadele konusunda umut vaat ediyor , ancak bu teknolojiler ilk kez tek bir süreçte birleştirildi.
Prof Reisner, “İkisini birleştirmek, sürece değer kattığımız anlamına gelir” diyor. “Artık dört değer akışımız var – plastik atıkların azaltılması, CO2’nin azaltılması ve iki değerli kimyasalın üretimi. Bunun bizi ticarileşmeye yaklaştıracağını umuyoruz.”
Ayrıca Prof Reiner, sisteminin başka türlü geri dönüştürülemeyen plastik atıkları işleyebileceğini söylüyor.
“Genellikle, gıda atıklarıyla kirlenmiş plastikler yakılır, ancak bu plastik bizim için gerçekten iyidir. Aslında, gıda iyi bir substrattır – bu nedenle sürecimizin daha iyi çalışmasını sağlar.”
Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, istenmeyen plastiği faydalı bir şeye dönüştürmenin yollarını arıyor.
Parçalandığında, plastik elementleri, biyomedikal uygulamalarda kullanılmak üzere deterjanlar, yağlayıcılar, boyalar ve çözücüler ve biyolojik olarak parçalanabilen bileşikler dahil olmak üzere sayısız yeni ürüne dönüştürülebilir .
Doğa, polimerleri – çok büyük moleküllerden oluşan maddeleri – parçalamanın yollarını bulmuştur ve plastik, sentetik bir polimerdir.
Portsmouth Üniversitesi’nde kıdemli araştırma görevlisi olan Dr Victoria Bemmer, “[Polimerleri] parçalamak için tasarlanmış enzimlere sahip bakteriler zaten var” diyor.
“Bu enzimleri, yapılarını çok az değiştirerek düzenleyebiliriz – daha hızlı gitmelerini, daha sağlam veya kararlı olmalarını sağlamak için.”
Dr Bemmer ve ekibi, makine öğrenimini kullanarak, bir polyester türü olan tüm polietilen tereftalat (PET) çeşitlerini yapıbozumuna uğratmak için uyarlanmış enzim varyantları geliştirdiler.
Dr Bemmer, enzimlerin plastiği kimyasal geri dönüşüme benzer bir şekilde parçaladığını, ancak doğada bulunan enzimlere benzer oldukları için işlemin çok daha “iyi huylu koşullarda” yapılabileceğini söylüyor.
Kimyasal geri dönüşümün kimyasalları kullandığı durumlarda, Portsmouth Üniversitesi ekibi su kullanabilmektedir. Ve ihtiyaç duydukları en yüksek sıcaklık 70C’dir, yani enerji tüketimi diğer proseslere göre düşük tutulabilir.
Dr Bemmer ve ekibi enzimlerini daha da geliştiriyorlar ve çalışmalarının plastik bazlı giysiler için de sürdürülebilir bir döngüsel ekonomi yaratmalarına yardımcı olacağını umuyorlar.
PET’ten yapılan polyester, dünyada en yaygın kullanılan giyim elyafıdır .
Ancak sentetik kumaşların enzim kullanılarak geri dönüştürülmesi kolay değildir. Boyaların ve diğer kimyasal işlemlerin eklenmesi, doğal bir süreçte bozulmalarını zorlaştırır.
Dr Bemmer, “Polyester mutlak bir acıdır” diyor. “Ayrıca, nadiren sadece saf polyesterdir. Karışık lifler de bulabilirsiniz.”
