Plastik atıkların geri dönüştürülmesindeki en büyük engellerden biri, çöplerin türlerine göre ayrılması ve temizlenmesi için gereken maliyetli süreç. ABD ve Güney Kore’den araştırmacılar ise farklı plastiklerin karışık halde doğrudan hidrojen yakıtına dönüştürülebileceği yeni bir yöntem geliştirdi.
Kaliforniya Üniversitesi Los Angeles kampüsü ile Güney Kore’deki Ewha Kadın Üniversitesi öncülüğünde yürütülen çalışmada PET, polietilen ve polipropilen içeren karışık plastik atıklardan yüzde 90’ın üzerinde saflığa sahip hidrojen elde edildi.
Araştırmanın eş liderlerinden Prof. Ah-Hyung Park, yöntemin iki küresel sorunu aynı anda hedeflediğini belirterek plastik atıkların hızla biriktiğini, temiz hidrojenin ise enerji sektörünün karbondan arındırılması için önem taşıdığını söyledi.
AYIRMA GEREKMİYOR
Günümüzde plastiklerin geri dönüştürülebilmesi için farklı türlerin büyük ölçüde birbirinden ayrılması gerekiyor. Çünkü plastiklerin kimyasal yapıları ve işlenme sıcaklıkları farklılık gösteriyor.
PET şişeler, plastik poşetler ve yiyecek kapları aynı yöntemle kolayca işlenemiyor. Atıkların sınıflandırılması ve temizlenmesi hem maliyeti yükseltiyor hem de geri dönüşümün ekonomik açıdan cazibesini azaltıyor.
Yeni yöntem ise PET, polietilen ve polipropilenin karışık halde işlenebilmesini sağlıyor. Böylece plastiklerin türlerine göre ayrılması için gereken işlem ve maliyetlerin azaltılması hedefleniyor.
ISI VE KİMYASAL
“Alkali termal işlem” adı verilen yöntemde sodyum hidroksit ve yüksek sıcaklık kullanılıyor.
Sodyum hidroksit, ısıyla birlikte plastiklerin kimyasal bağlarının parçalanmasına yardımcı oluyor ve plastik içindeki hidrojenin gaz halinde açığa çıkmasını sağlıyor.
Polietilen ve polipropilenin işlenmesini kolaylaştırmak için plastiklere ön işlem de uygulandı. Malzemelerin ısıtılarak kontrollü biçimde oksitlenmesi, polimer zincirlerine oksijen eklenmesini ve kimyasal tepkimelere daha açık hale gelmesini sağladı.
Bu adım önem taşıyor çünkü poşetlerde, pipetlerde ve gıda kaplarında kullanılan polietilen ile polipropilen, kimyasal işlemlere karşı oldukça dirençli.
DAHA DÜŞÜK SICAKLIK
Plastikten hidrojen üretmeyi amaçlayan mevcut yöntemlerin önemli bir bölümü çok yüksek sıcaklıklar gerektiriyor. Bu durum enerji tüketimini artırıyor.
Yeni yöntemin alternatif teknolojilere kıyasla 300 ila 400 santigrat derece daha düşük sıcaklıkta çalışabildiği bildirildi.
İşlem sonucunda elde edilen hidrojenin saflığı yüzde 90’ın üzerine çıktı. Ancak araştırmacılar, hidrojen miktarının artırılması ve sürecin ticari kullanıma uygun hale getirilmesi için daha fazla çalışma gerektiğini belirtiyor.
KARBONU TUTUYOR
Yöntemin en dikkat çekici özelliklerinden biri, plastiklerdeki karbonun büyük bölümünü karbondioksit olarak atmosfere salmak yerine katı halde tutabilmesi.
Deneylerde karbon yan ürünlerinin yaklaşık yüzde 75’i katı biçimde yakalandı. Bu durum, yöntemin doğrudan karbon salımını geleneksel hidrojen üretim tekniklerine göre azaltabileceğini gösteriyor.
Katı halde tutulan karbonun daha sonra depolanması veya farklı sanayi uygulamalarında kullanılması da mümkün olabilir.
HİDROJEN NE KADAR TEMİZ?
Hidrojen, kullanıldığında yalnızca su buharı ortaya çıkardığı için temiz yakıt olarak tanımlanıyor. Ancak çevresel etkisi, nasıl üretildiğine bağlı.
Dünya genelindeki hidrojenin büyük bölümü halen doğal gazdan elde ediliyor. Bu süreçte yüksek miktarda enerji tüketiliyor ve karbondioksit açığa çıkıyor.
Plastik atıklardan hidrojen üretilmesi, yeni fosil yakıt kullanılmadan enerji taşıyıcısı elde edilmesine imkân sağlayabilir. Ancak plastiklerin başlangıçta petrolden üretildiği ve yöntemin tamamen karbonsuz olmadığı da vurgulanıyor.
GÜNLÜK PLASTİKLER
Araştırmada kullanılan plastikler günlük yaşamda en sık karşılaşılan malzemeler arasında bulunuyor.
PET genellikle içecek şişelerinde, polietilen alışveriş poşetleri ve ambalajlarda, polipropilen ise pipetler, gıda kutuları ve çeşitli ev eşyalarında kullanılıyor.
Bu plastiklerin birlikte işlenebilmesi, evsel çöpler gibi karışık atık kaynaklarının değerlendirilmesini kolaylaştırabilir.
ŞİMDİLİK LABORATUVARDA
Yöntem umut verici sonuçlar ortaya koysa da henüz ticari kullanıma hazır değil. Deneyler laboratuvar ortamında ve çok küçük plastik örnekleriyle gerçekleştirildi.
Sürecin sanayi ölçeğine taşınması sırasında enerji tüketimi, kimyasalların geri kazanılması, sıcaklığın kontrolü ve oluşan katı karbonun yönetilmesi gerekecek.
Araştırmacılar bundan sonraki aşamada hidrojen verimini artırmayı, işlem sıcaklığını düşük tutmayı ve karbon salımını daha da azaltmayı hedefliyor.
Çalışmada yer alan Woo-Jae Kim, plastiklerin ayrıştırılması için gereken maliyetin azaltılmasının teknolojinin ticarileştirilmesi açısından önemli avantaj sağlayabileceğini belirtti.
Yöntemin büyük ölçekte uygulanabilmesi halinde geri dönüştürülmesi zor plastikler enerji üretiminde kullanılabilecek, fosil yakıtlardan hidrojen üretimine duyulan ihtiyaç azaltılabilecek ve karbonun doğrudan atmosfere karışması önlenebilecek.
The post Plastik atıklar hidrojen yakıtına dönüştürüldü first appeared on Kilis Egitim.
