Biyoplastikler, çevreye biyoplastiklerden önemli ölçüde daha zararlı olan fosil kaynaklara olan bağımlılığımızı büyük ölçüde azaltabilir. Bu nedenle, önümüzdeki yıllarda biyoplastik üretimi ve kullanımında bir artış görmeyi beklemeniz şaşırtıcı değil.

Biyoplastikler mısır yağı, şeker pancarı, şeker kamışı, çimen ve bitkiler gibi yenilenebilir kaynaklardan üretilmektedir. Geleneksel plastiklerin çevreye verdiği zararla ilgili kapsamlı araştırma ve tanıtım yapıldı, bu nedenle biyoplastiklerin yenilenebilir kaynaklardan ve parçalanabilir malzemelerden üretilmesi, kirliliği çok gerçek bir şekilde azaltabileceği anlamına geliyor. Yakında çok çeşitli günlük ürünler biyoplastiklerle üretilecek; paketleme ve gıda hizmetleri ürünleri gibi bekleyebileceğiniz şeylerin yanı sıra tüketici elektroniği ve otomotiv bileşenlerindeki bileşenler de dahil.

 

Biyoplastik Ambalaj

Ambalaj üretimi ile ilgili olarak, geleneksel plastiklerin yerini hızlı bir şekilde biyoplastikler almaktadır. Biyoplastik ambalajlara büyük bir talep var ve Avrupa biyoplastik pazarının en büyük segmenti – 2017’de 2,05 milyon tonun yaklaşık %44’ü – olarak tahmin ediliyor.

Biyoplastik paketleme seçenekleri kompost torbaları, tarımsal folyolar, bahçecilik ürünleri, fidanlık ürünleri, oyuncaklar ve tekstil ürünlerini içerir. Ayrıca tek kullanımlık bardaklar, salata kaseleri, tabaklar, streç film ve yemek kapları için de sıklıkla kullanılırlar.

Gıda ürünleri için sofistike biyoplastik ambalajların geliştirilmesi, gıdaların raf ömrünü büyük ölçüde artırdı ve kullanımı, markaların çevresel ayak izlerinin bilincinde olduklarını göstererek müşterileriyle bağlantı kurmalarına yardımcı oluyor. Bununla birlikte, mevcut ambalajların büyük çoğunluğu hala geleneksel plastiklerden geliyor ve çöplüklerde son buluyor.

Biyoplastikler, paketlemeye alternatif bir yaklaşım sunar ve geleneksel plastik kullanımı ve atıkları azaltma ihtiyacına gerçek bir çözümdür. Bitki bazlı polimerler, kullanım ömürlerinin sonunda tamamen kompostlaşabilirler.

Biyopolimerlerden yapılan ambalajlar genellikle standart plastik işleme teknolojisi kullanılarak üretilebildiğinden, üreticilerin biyoplastik ambalaj üretmesi nispeten kolaydır – bu nedenle özel bir ekipman gerekmez. Bu bağlamda kazanılacak her şey var ve gerçek bir dezavantaj yok, bu nedenle biyoplastik ambalajlara geçiş, tüm günlük yaşamları daha iyi yönde etkileyecek.

Tüketici Elektroniği için Biyoplastikler

Elektronik endüstrisi, büyük ölçüde enerji açısından daha verimli cihazlar üreterek ve elektronik atıklar için daha verimli geri dönüşüm seçenekleri yoluyla çevresel etkisinin üstesinden gelme konusunda büyük adımlar attı.

Biyoplastikler, herhangi bir makineyi değiştirmeden geleneksel plastiklere benzer özelliklerle enjeksiyonla kalıplanabildikleri için, elektronik endüstrisine çevresel kimlik bilgilerini geliştirmek için mükemmel bir fırsat sağlar .

Elektronik ürün kasaları, devre kartları ve veri depolama, geleneksel olarak petrol türevi plastiklerden yapılır ve plastik, ürünlerin hafif ve dayanıklı kalmasına yardımcı olur. Açıkçası, bu bileşenleri değiştirmek için bir fırsat var. Ancak dokunmatik ekranlı bilgisayar kasaları, hoparlörler, kulaklıklar, klavyeler, cep telefonu kasaları, dizüstü bilgisayarlar, oyun konsolları ve elektrikli süpürgeler gibi birçok başka fırsat da var.

Açıkçası, elektroniğin doğası ambalajdan daha karmaşıktır ve bitkilerden elde edilen biyoplastikler genellikle geleneksel ürünlerden daha düşük bir sıcaklıkta işlendiğinden geçmişte zayıf sıcaklık direnciyle ilgili sorunlar vardı. Bu, elektronik uygulamalar için biraz engel oluşturdu. Bununla birlikte, yeni teknoloji bu alanda bazı büyük ilerlemeler sağladı – sıcaklık direncini iyileştirdi – sonuç olarak biyoplastik artık elektronik endüstrisi tarafından üretilen birçok bileşen için uygun bir alternatif.

Yemek servisi

Hareket halindeyken yiyecek ve içecek almak, yoğun yaşam tarzları olan insanlar için giderek daha popüler hale geliyor, ancak bununla birlikte sorumlu bir şekilde atılması gereken artan atık geliyor. Biyoplastikler, bu atığın çevre üzerindeki etkisini azaltmaya yardımcı oluyor ve ısıyla şekillendirilmiş kahve fincanı kapakları, enjeksiyonla kalıplanmış tek kullanımlık çatal bıçak takımı ve tabaklar ile her şekil ve büyüklükteki gıda kapları gibi uygulamalarda kullanılıyor.

Tıbbi

Yaygın olarak dikiş olarak adlandırılan, toksik olmayan, biyolojik olarak parçalanabilen biyoplastik dikişler artık hastanelerde ve ameliyatlarda tıp uzmanları tarafından kullanılmaktadır. Sterilize edilmeleri kolaydır, sağlamdırlar ve doku iyileşene kadar yerinde kalırlar ve bu sırada vücut tarafından geride hiçbir iz bırakmadan çözülürler.

Biyobozunur plastikler tıbbi cihazlarda da kullanılıyor.
Örneğin kemiklerin iyileşmesine yardımcı olmak için ve rekonstrüktif cerrahi sırasında kullanılan iğneler, raptiyeler ve vidalar biyoplastiklerle üretiliyor.

Diş hekimleri de devreye giriyor ve diş çekildikten sonra kalan deliği dolduran diş implantları için biyoplastikler kullanıyor.

Tabletler ve kremler için kaplar da biyoplastik kullanılarak üretilebilir. Standart tıbbi ürünlerde olduğu gibi, biyoplastik bileşenler kontrollü ve özel bir beyaz oda kalıplama hücresinde üretilebilir.

Havacılık ve Otomotiv

Ulaşım, küresel ölçekte karbon emisyonlarına en fazla katkıda bulunanlardan biri olarak kabul edilir. Havacılık ve uzay endüstrisi, daha az etkiye neden olan daha sürdürülebilir araçları nasıl tasarlayabileceklerini araştırıyor. Bu endüstrilerdeki değişime hem hükümetler hem de tüketiciler öncülük ediyor ve hibrit arabalar gibi yeni ürünler en heyecan verici gelişmelerden biri. Her iki endüstri de yakıt tüketimi ve emisyonların daha düşük olması için araçlarının ağırlığını nasıl azaltabileceklerini araştırmak için önemli miktarda kaynak harcıyor ve plastikler genellikle bir çözüm.

Güvenlik ve performans, her iki pazar için de çok önemli iki faktördür. İyi haber şu ki, biyoplastikler geleneksel plastik muadilleriyle aynı standartlarda performans gösterebiliyor. Elektronik ürünlerde kullanılan plastik bileşenlerin yüksek sıcaklık direncine sahip olması gerektiğinden daha önce bahsetmiştik ve bu havacılık ve otomotiv sektörleri için üretilen bileşenler için de geçerli. Artık biyoplastik ile sıcaklık kontrolü açısından yüksek performans mümkün olduğuna göre, bu sektörlerde biyoplastik bileşenlerin kullanımında büyük bir sıçrama göreceğiz.

Makyaj malzemeleri

Kozmetik endüstrisi, ürünleri için bir başka büyük ambalaj üreticisidir. Bu ürünlerin çoğu kısa bir ömre sahiptir ve bertaraf edildikten sonra çöplüklerde son bulmaktadır. Diş fırçası, saç fırçası, pamuklu çubuk ve tıraş bıçağı gibi tek kullanımlık ürünlerin yarattığı etkiyi düşündüğünüzde, markaların alternatif aramaya başlaması şaşırtıcı değil.

Bu pazar, ağırlıklı olarak tüketici odaklıdır ve günümüzün tüketicileri, kullandıkları markalardan belirli standartlar beklemektedir. Biyoplastik alternatifler, markaların ürün kalitesini etkilemeden bu gereksinimi karşılamasını sağlar. Biyoplastik kapaklar gibi kozmetik ürünlerin küçük parçaları bile enjeksiyonla kalıplanabilir.

Dünya çapında plastik atık üretimi artıyor ve bu da küresel plastik atık kirliliğine yol açıyor. Bu kirliliği azaltmak için yenilikçi bir çözüme ihtiyaç kaçınılmazdır. Plastik atıkların daha fazla geri dönüştürülmesi tek başına kapsamlı bir çözüm değildir. Ayrıca fosil bazlı plastik kullanımının azaltılması, sürdürülebilirliğin önemli bir yönüdür. Piyasadaki fosil bazlı plastiklere bir alternatif olarak, biyo bazlı plastikler popülerlik kazanıyor. Yapılan araştırmalara göre fosil bazlı kaynaklar yerine biyolojik hammaddeler kullanılarak benzer performans özelliklerine sahip ürünler elde edilebilmektedir. Özellikle mikroalglerden biyoplastik üretimi, keşfedilmesi ve daha da geliştirilmesi için yeni bir fırsattır.

Mikroalg kaynaklarından biyoplastik malzeme üretimine yönelik çalışmalar iki ana yaklaşım altında toplanabilir. Biyoplastik, mikroalg biyokütlesi, biyo- veya petrol bazlı polimerler ve katkı maddelerinin harmanlanmasıyla üretilen kompozitleri ifade edebilir. Bu ürünler sıkıştırma kalıplama gibi termal-mekanik yöntemlerle üretilir. Diğer yaklaşım, mikroalg hücreleri içinde hücre içi olarak polihidroksibutiratlar (PHB’ler) ve nişasta gibi biyopolimerlerin yetiştirilmesine dayanmaktadır. Bu ürünler daha sonra ekstrakte edilebilir ve biyoplastik üretimi için daha fazla işlenebilir. Bu durumda mikroalg hücreleri doğrudan kullanılmaz.

Yürütülen araştırma faaliyetleri şunları içerir: (1) mikroalg-polimer kompozitlerinin karışım tasarımı, (2) mikroalgal biyoplastiğin bir biyorafineri bağlamında işlenmesi ve (3) mikroalglerin biyopolimer üreten suşlarını oluşturmak için genetik mühendisliği. Bununla birlikte, ticarileşme, sanayileşme ve ölçek büyütmeyi mümkün kılmak için teknolojilerin ve bunların etkinliklerinin iyileştirilmesine hala ihtiyaç duyulmaktadır.

 

Feyza YALÇIN
Kimyager

 

KAYNAKLAR
www.ncbi.nlm.nih.gov
www.keyplastics.ie