logo
Menü
Giriş yap Üye ol
  • Anasayfa Anasayfa
Popüler Bilim

Popüler Bilim

Soru - Cevap

Soru - Cevap

Tasarla ve Yap

Tasarla ve Yap

Deneyler

Deneyler

Bilim Genç TV

Bilim Genç TV

Gökbilim

Gökbilim

Yeryüzü

Yeryüzü

Sesli Yayın

Sesli Yayın

Bilim Çizgi

Bilim Çizgi

Periyodik Tablo

Periyodik Tablo

Yeryüzü

Bunu Biliyor muydunuz?

Yarışmalar

Yarışmalar

  • Popüler Bilim Bilim Genç' i Tanıyın
    • - Bilim Genç Hakkında
    • - Ekibimiz
    • - İçerik Kullanım Şartları
    • - İletişim
  • Bilim Genç TÜBİTAK’ın dijital ortamda ücretsiz popüler bilim yayınıdır.

logo
Arama
Giriş yap
  • Popüler Bilim Popüler Bilim
  • Soru - Cevap Soru - Cevap
  • Tasarla ve Yap Tasarla ve Yap
  • Deneyler Deneyler
  • Bilim Genç TV Bilim Genç TV
  • Yarışmalar Yarışmalar
  • Gökbilim Gökbilim
  • Yeryüzü Yeryüzü
  • Sesli Yayın Sesli Yayın
  • Bilim Çizgi Bilim Çizgi
  • Bunu Biliyor muydunuz? Bunu Biliyor muydunuz?
  • Periyodik Tablo Periyodik Tablo
  • Popüler Bilim Bilim Genç' i Tanıyın
    • - Bilim Genç Hakkında
    • - Ekibimiz
    • - İçerik Kullanım Şartları
    • - İletişim
  • Bilim Genç TÜBİTAK’ın dijital ortamda ücretsiz popüler bilim yayınıdır.

Çivi Kullanılmadan Yapılan Bir Köprü mü? Cambridge Matematik Köprüsü

Bilim Genç Kafede Bilim Etkinliği: Uzayı ve Yıldızları Neden Araştırıyoruz?

Dijital Obez miyim? Dijital Araçların Aşırı Kullanımı Yaşam Memnuniyetimizi Azaltıyor!

Tek Sağlık Nedir?

Geri Dönüştürülmüş Plastik Gerçekten Çevre Dostu mu?

Bilim Genç Kafede Bilim Etkinliği: Sıfırın Altında Bilim: Antarktika ve Arktik Maceraları

Kadınlar Erkelerden Daha Fazla Uykuya mı İhtiyaç Duyuyor?


Plastiklerin Kimyasal Geri Dönüşümü

Dr. Mahir E. Ocak
17/03/2021

Princeton Üniversitesinde çalışan bir grup kimyacı, kimyasal yöntemlerle verimli bir biçimde geri dönüştürülebilen plastikler üretmeyi başardı.

Plastiklerin Kimyasal Geri Dönüşümü

Gün geçtikçe artan plastik kirliliğini azaltmanın yollarından biri, daha fazla atığı geri dönüştürmek. Ancak çeşitli ham maddelerden ve katkı maddelerinden üretilen binlerce farklı türdeki plastiğin bugün başarılı bir biçimde geri dönüştürülebildiği söylenemez.

Bugün plastikleri geri dönüştürmek için yaygın olarak mekanik yöntemler kullanılıyor. Plastikler önce ezilerek küçük parçalara bölünüyor, daha sonra eritilip yeniden kalıba dökülüyor. Bu yöntemin zayıf tarafı her zaman uygulanmasının mümkün olmaması. Plastikler polimer yapısında malzemelerdir; tekrar eden birimlerin (monomerlerin) zincir biçiminde art arda eklenmesiyle oluşurlar. Mekanik yöntemlerle geri dönüşümse polimer zincirlerinin kırılıp kısalmasına neden olur. Bu yüzden bir plastik mekanik yöntemlerle tekrar tekrar geri dönüştürülemez.

Günümüzde mekanik yöntemlere alternatif olarak biyolojik ve kimyasal yöntemler üzerine çalışmalar yapılıyor. Yakın geçmişte çeşitli türde plastikleri doğaya zararsız kimyasal maddelere dönüştüren mikroorganizmalar keşfedildi. Ayrıca gelecekte plastikleri geri dönüştürebilecek başka tür mikroorganizmalar laboratuvar ortamında da üretilebilir. Plastiklerin kimyasal yollarla geri dönüşümünde ise polimer zincirleri önce kimyasal yöntemlerle monomerlere parçalanır, daha sonra bu monomerler yeniden plastik üretiminde kullanılır. 

Plastiklerin kimyasal geri dönüşümü üzerine geçmişte de çalışmalar yapılmıştı. Ancak hem geri dönüştürülebilen plastikler pahalı ve az üretilen türdendi hem de geri dönüşüm süreci birkaç aşamalı ve karmaşıktı. Princeton Üniversitesinden Paul Chirik ve öğrencileri ise hem yaygın olarak kullanılan bir ham maddeden yeni plastikler üretmeyi hem de bu plastikleri kolay uygulanabilir, basit bir kimyasal yöntemle geri dönüştürmeyi başardılar.

Araştırmacılar plastik üretiminde ham madde olarak bütadien kullanıyorlar. Kimyasal formülü C4H6 olan bu molekül, araba lastiklerinden ayakkabılara pek çok üründeki plastiklerin üretiminde yaygın olarak kullanılıyor. 

Polimerleşme sırasında genellikle monomerlerin iki ucundaki karbon atomları birbirine bağlanır. Araştırmacıların ürettiği plastiklerde ise polimerleşme daha sıra dışı bir biçimde gerçekleşiyor. Dört karbon atomu içeren bütadien molekülleri art arda eklenirken bir moleküldeki birinci ve ikinci karbon atomları, bir diğer moleküldeki üçüncü ve dördüncü karbon atomlarıyla bağ kuruyor. Böylece kare biçimli birimlerin defalarca tekrar ettiği polimer zincirleri ortaya çıkıyor. 

Bütadien molekülleri (üstte) ve üretilen polimerlerin yapısı (altta). Görsel: Jonathan Darmon

Üretilen plastiklerin en önemli özelliği, kimyasal olarak yeniden bütadiene parçalanmalarının görece kolay olması. Kimyacılar bir tepkimenin gerçekleşme sürecini bir tepeyi aşmaya benzetirler. Tepkimenin gerçekleşmesi için önce ham maddelerin yeterli miktarda enerji alarak tepeyi tırmanması ve bir ara ürün oluşturması gerekir. Eğer ara ürün zirveden tepenin diğer tarafına düşerse son ürünler ortaya çıkar. Tepkimenin ters yönde gerçekleşmesi içinse ürünlerin tepeyi tırmanıp aşması ve yeniden ham maddeleri oluşturması gerekir. Örneğin bir malzemenin yanmaya başlaması için öncelikle dışarıdan enerji alarak tepeyi tırmanması gerekir. Malzemenin yanmaya başlaması için gerekli enerji miktarı (aktivasyon enerjisi) ne kadar düşükse malzeme o kadar yanıcıdır. 

Söz konusu plastiklerin kimyasal olarak geri dönüşümü olduğundaysa ürünlerin tepeyi tırmanması zordur. Çünkü plastikler genellikle düşük miktarda enerjiye sahiptir ve dolayısıyla tepeyi tırmanmak için yüksek miktarda enerjiye ihtiyaçları vardır. Bu durum polimer zincirlerini monomerlere parçalamayı zor ve pahalı hâle getirir. Araştırmacıların ürettiği plastiklerin parçalanması için gerekli enerji miktarı ise hayli düşük. Bu sayede basit kimyasal yöntemlerle kolaylıkla geri dönüştürülebiliyorlar.

Araştırmacılar ürettikleri plastiklerin farklı koşullar altında nasıl performans göstereceğini henüz bilmediklerini, gelecekte bu konuda çalışmalar yapmayı planladıklarını söylüyorlar.

Araştırma ile ilgili detaylı bilgiye Nature Chemistry’de yayımlanan makaleden ulaşabilirsiniz.

Konu
Polimer

paylaş

En Çok Okunan Makaleler

Lise Öğrencileri İçin 2025 Yılı TÜBİTAK Bilim Kamplarına Katılım Başvuruları Başladı!

Duyurular • 02-01-2025

Bilim Genç’e İçerik Hazırlamak İster misiniz?

Duyurular • 12-05-2025

Chandra, Yeni Tip Kozmik Nesneden Gelen Düzenli Sinyaller Tespit Etti

Haberler • 30-05-2025

Pestisit Nedir? Pestisitler Zararlı mıdır?

Haberler • 30-04-2025

Kozmik Gezegen Otopsisi: Yıldızına Yaklaşarak Atmosferine Dalan Gezegen

Gökbilim • 29-04-2025

Gökyüzünde Gezegen Şöleni

Haberler • 25-01-2025

Keçilerin Göz Bebekleri Neden Dikdörtgen Şeklindedir?

Soru - Cevap • 15-02-2025

Astronot Suni Williams Uzay Yürüyüşünde Rekor Kırdı

Haberler • 31-01-2025

Meşhur Matematik Problemi: ‘‘Taşınan Kanepe Problemi’’ Çözüldü

Haberler • 30-01-2025

Anadolu Parsının En Net Görüntüsü Kaydedildi

Haberler • 07-12-2024

Bilim Genç Logo
Tekrardan Hoşgeldiniz!

Bilim Genç’in kozmik derinliklerinde yolculuğa başlamak için giriş yapın.

Bir hesabınız yok mu? Üye olun

Sayfayı Paylaş
Twitter'da paylaş telegram'da paylaş Whatsapp'da paylaş facebook'da paylaş
Bağlantıyı kopyala
baylaş