Lastikteki kauçuğu parçalayıp, epoksi reçine elde ettiler

Başak Nur GÖKÇAM

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

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

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

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

Bu ham madde hem epoksi reçineleri gibi değerli öncüllere dönü­şürken, hem de yol yapımın­da asfaltın dayanıklılığını ar­tırmak için kullanılıyor. Dola­yısıyla dönüşümün yapıldığı ülkede, ekonomik bir kazanç etkisi de doğuyor. Fakat bu işlem biraz maliyetli olduğu için bu alanda yapılan araş­tırmalar ülkelerin ekonomik kazancı açısından da büyük ölçüde önem taşıyor.

Ağırlık 58 bin seviyelerinden 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 göre hurda lastikleri geri dönüştürmenin çok daha he­saplı yolu bulundu.

ABD Ener­ji Bakanlığı tarafından finan­se edilen çalışma, Nature der­gisinde ‘CH Aminasyonu ve Aza-Cope Yeniden Düzenle­mesi ile Kauçuğun Yapısının Bozulması’ adıyla yayınlandı. Geleneksel yöntemlerin aksi­ne, yeni ve daha sürdürülebi­lir bir kimyasal yöntem keş­feden bilim insanları, parça­lanan kauçuk ağırlığını 58 bin seviyelerinden, 400’e kadar düşürmeyi başardı.

Karışım halinde bile değerli

Araştırmaya ilişkin 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 değer taşı­yan işlevsel malzemelere par­çalayan bir yöntem geliştire­rek bu zorlukların üstesinden gelmeyi amaçlıyor” dedi.

Çalışma esnasında bir mo­del polimerle yapılan bir test­te, kauçukta önemli ölçüde parçalanma keşfeden ekip, moleküler ağırlığı 58 bin 100 g/mol’den yaklaşık 400 g/ mol’e düşürdü. Geliştirilen ye­ni yöntem, kullanılan kauçuğa uygulandığında da sadece al­tı saatte tamamen parçalandı ve epoksi reçineleri gibi geniş çapta kullanışlı malzemeler üretmek için kullanılabilecek amin grupları içeren çözünür bir malzemeye dönüştü.

Bu yöntemin verimliliği­nin, genellikle aşırı sıcaklık­lar veya pahalı katalizörler gerektiren geleneksel geri dö­nüşüm teknikleriyle karşılaş­tırıldığında özellikle çarpıcı olduğu belilrtildi. Araştırma­cılar, sonuçlarına sulu ortam­da ılımlı koşullar (35-50°C veya 95-122°F) altında ulaşa­rak süreci daha çevre dostu ve maliyet açısından daha etkili hale getirdiklerini belirttiler.

“Çevresel zararı en aza indirmek için yeni yol”

Keşfi değerlendiren ve çalışmanın ortak yazarlarından olan UNC-Chapel Hill’de doktora adayı olan Sydney Towell da, “Araştırmamız, kauçuk atığı sorununa yaklaşımımızda bir paradigma değişimini temsil ediyor. CH aminasyonu ve omurga düzenlemesinin gücünden yararlanarak, bu yöntem tüketici sonrası kauçuğu yüksek değerli malzemelere dönüştürmek, çöplüklere olan bağımlılığı azaltmak ve çevresel zararı en aza indirmek için yeni bir yol sunuyor” diye konuştu.

Epoksi reçine nerelerde kullanılır?

Epoksi reçineler, yapıştırıcılar, kaplamalar ve kompozitler için endüstrilerde yaygın olarak kullanılıyor. Genellikle bisfenol A ve kürleme maddeleri gibi petrol bazlı kimyasallardan yapılırlar. Bu araştırma, araştırmacıların yöntemi kullanılarak üretilen amin modifiyeli poli-dienlerin ticari reçinelere benzer mukavemete sahip epoksi malzemeler yaratabileceğini göstermiştir.