Lastikteki kauçuğu parçalayıp, epoksi reçine elde ettiler

Başak Işık GÖKÇAM

Dünya genelinde her yıl 1 milyardan fazla atık araç lastiği üretiliyor. Yapılan hesaplamalara nazaran bu ölçü her yıl yaklaşık yüz­de 2 artış gösteriyor ve atıkla­rın da değerli bir kısmı depo­lama alanlarında bulunuyor.

2021 yılı bilgilerine nazaran sade­ce Amerika Birleşik Devletle­ri’nde (ABD) 274 milyondan fazla lastik hurdaya çıkarılır­ken, bunların 5’te 1’inin çöple­re atıldığı biliniyor. Bu ölçü Türkiye’de ise yılda ortalama 300 bin ila 350 bin ton arasın­da. Pekala her yıl oluşan ve etraf krizine neden olan milyonlar­ca hurda lastiğe çöplüklerde ne oluyor? Tekrar eldeki verile­re nazaran bu lastiklerin yüzde 40 ila yüzde 75’i hâlâ çöplüklere atılıyor yahut yakılıyor.

Avrupa Birliği ülkelerin­de uygulanan Genişletilmiş Üretici Sorumluluğu (EPR) modeli mucibince, Avrupa’da atık lastiklerin depolanma­sı yasak. Bu nedenle AB’de­ki geri kazanım oranı yüzde 95’e yakın. ABD’de ise bu oran yüzde 79 düzeylerinde.

Bu­nun altında yatan ana etken de ABD’deki birçok eyalette hurda lastikler için geri dönü­şüm katkı hissesi uygulanıyor olması. Ülkemizde de bu du­rum Avrupa ile başa baş de­nilebilir. Zira Türkiye’de­ki hurda lastiklerde geri dö­nüşüm oranının da yüzde 90 civarında olduğu biliniyor. Hurda lastiğin geri dönüşü­münün ehemmiyetinin altında ise lastiklerden elde edilen ka­uçuk granül yatıyor.

Bu ham husus hem epoksi reçineleri üzere kıymetli öncüllere dönü­şürken, hem de yol yapımın­da asfaltın dayanıklılığını ar­tırmak için kullanılıyor. Dola­yısıyla dönüşümün yapıldığı ülkede, ekonomik bir çıkar tesiri de doğuyor. Ama bu süreç biraz maliyetli olduğu için bu alanda yapılan araş­tırmalar ülkelerin ekonomik yararı açısından da büyük ölçüde ehemmiyet taşıyor.

Ağırlık 58 bin düzeylerinden 400’e düştü

Hurda lastiklerin geri dönü­şümünü daha hesaplı bir yol­la gerçekleştirmek için işe ko­yulan bilim insanlarının ça­baları ise sonuçsuz kalmadı. ABD’nin Kuzey Karolina Eya­leti’ndeki UNC-Chapel Hill araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni bir çalışma­ya nazaran hurda lastikleri geri dönüştürmenin çok daha he­saplı yolu bulundu.

ABD Ener­ji Bakanlığı tarafından finan­se edilen çalışma, Nature der­gisinde ‘CH Aminasyonu ve Aza-Cope Yine Düzenle­mesi ile Kauçuğun Yapısının Bozulması’ ismiyle yayınlandı. Klâsik sistemlerin aksi­ne, yeni ve daha sürdürülebi­lir bir kimyasal metot keş­feden bilim insanları, parça­lanan kauçuk tartısını 58 bin düzeylerinden, 400’e kadar düşürmeyi başardı.

Karışım halinde bile değerli

Araştırmaya ait açıkla­mada bulunan ve çalışmanın liderliğini üstlenen UNC-C­hapel Hill Kimya Bölümü’den William R. Kenan, Jr. Üyesi ve Yardımcı Doçent olan Dr. Aleksandr Zhukhovitskiy, “Araştırmamız, kauçuğu ka­rışım halinde bile bedel taşı­yan fonksiyonel materyallere par­çalayan bir prosedür geliştire­rek bu zorlukların üstesinden gelmeyi amaçlıyor” dedi.

Çalışma esnasında bir mo­del polimerle yapılan bir test­te, kauçukta değerli ölçüde parçalanma keşfeden takım, moleküler tartısı 58 bin 100 g/mol’den yaklaşık 400 g/ mol’e düşürdü. Geliştirilen ye­ni formül, kullanılan kauçuğa uygulandığında da yalnızca al­tı saatte büsbütün parçalandı ve epoksi reçineleri üzere geniş çapta kullanışlı gereçler üretmek için kullanılabilecek amin kümeleri içeren çözünür bir materyale dönüştü.

Bu sistemin verimliliği­nin, ekseriyetle çok sıcaklık­lar yahut kıymetli katalizörler gerektiren klâsik geri dö­nüşüm teknikleriyle karşılaş­tırıldığında bilhassa çarpıcı olduğu belilrtildi. Araştırma­cılar, sonuçlarına sulu ortam­da ölçülü şartlar (35-50°C yahut 95-122°F) altında ulaşa­rak süreci daha etraf dostu ve maliyet açısından daha tesirli hale getirdiklerini belirttiler.

“Çevresel ziyanı en aza indirmek için yeni yol”

Keşfi kıymetlendiren ve çalışmanın ortak müelliflerinden olan UNC-Chapel Hill’de doktora adayı olan Sydney Towell da, “Araştırmamız, kauçuk atığı meselesine yaklaşımımızda bir paradigma değişimini temsil ediyor. CH aminasyonu ve omurga düzenlemesinin gücünden yararlanarak, bu sistem tüketici sonrası kauçuğu yüksek bedelli gereçlere dönüştürmek, çöplüklere olan bağımlılığı azaltmak ve çevresel ziyanı en aza indirmek için yeni bir yol sunuyor” diye konuştu.

Epoksi reçine nerelerde kullanılır?

Epoksi reçineler, yapıştırıcılar, kaplamalar ve kompozitler için sanayilerde yaygın olarak kullanılıyor. Ekseriyetle bisfenol A ve kürleme unsurları üzere petrol bazlı kimyasallardan yapılırlar. Bu araştırma, araştırmacıların sistemi kullanılarak üretilen amin modifiyeli poli-dienlerin ticari reçinelere emsal dirence sahip epoksi materyaller yaratabileceğini göstermiştir.