﻿ Bilim İnsanları Selülozdan Doğada Çözünebilen Mikro Boncuklar Yapıyor | İnovatif Kimya Dergisi
21 Haziran 2017 4 Dakika Okundu
Bath Üniversitesi’ nde bulunan bilim adamları ve mühendisler, okyanus kirliliğine neden olan zararlı plastiklerin yerini alabilecek, sürdürülebilir bir kaynak olan selülozdan biyolojik olarak parçalanabilen mikro boncuklar geliştirdiler.
Mikro boncuklar, pürüzsüz bir doku sağlamak için; kozmetik malzemeler, güneş kremleri, dolgu malzemeleri gibi kişisel bakım ve temizlik ürünlerine ilave edilen, 0,5 mm’den daha küçük plastik kürelerdir. Ancak bu plastik küreler, kanalizasyon filtrasyon sistemleri ile ayrıştırılamayacak kadar küçüktür ve bu nedenle kuşlar, balıklar ve diğer deniz canlıları tarafından yutulan nehir ve okyanuslar sularının içine düşerler.
Bu partikülleri içeren duş jelleriyle yapılan tek bir duş, yaklaşık 100.000 tane plastik parçacığın okyanusa girmesi ile sonuçlanır ve bu durumun her yıl okyanusa sekiz milyon ton plastik girmesinde payı olduğu tahmin edilmektedir. Bu partiküllerin besin zincirine de girebilecek olması, vahşi hayatın zarar görmesine ve aynı zamanda bizim yiyeceklerimizin de son bulmasına neden olabileceği için korkutmaktadır.
Birleşik Krallık Hükümeti, çevresel gruplar tarafından son yapılan kampanyanın bir sonucu olarak, 2017’de plastik mikro boncukları yasaklamaya söz verdi.
Bath Üniversitesi’ nin Sürdürülebilir Kimyasal Teknolojiler Merkezi’ nden (CSCT) bir araştırma ekibi, ölçeklendirilebilen plastik mikro boncukların yerine; biyolojik olarak parçalanabilen, yenilenebilen ve sürekli olarak üretilebilen bir alternatif üretmenin yöntemini geliştirdi.
Boncuklar, odun ve bitkilerde bulunan sert lifleri oluşturan malzeme olan selülozdan yapıldı. Bu süreçte bilim adamlarımız, damlacıklar oluşturarak onu daha sonra ayarlanan küçük boncuklar haline dönüştürmek için selülozu çözündürdüler. Bu mikro boncuklar, duşta vücut yıkanırken sağlam kalacak kadar dirençlidir, ancak kanalizasyon arıtımında bulunan organizmalar tarafından hatta çevre koşullarında kısa sürede parçalanabilir.
Araştırmacılar, yenilenebilir bir ham madde kaynağı olan kağıt yapımı endüstrisini de içeren, bir dizi “atık” kaynaktan selüloz kullanabileceklerini tahmin ettiler. Sonuçlarını ise ACS Sürdürülebilir Kimya ve Mühendislik dergisinde yayınladılar.
Kimya bölümünde okutman olan ve aynı zamanda Sürdürülebilir Kimyasal Teknolojiler Merkezi’ nin bir parçası olan Dr. Janet Scott : “Mikro boncuklar kozmetik endüstrisinde kullanılmaktadır. Genellikle, ucuz olduğu için ve aynı zamanda şekil verilmesi kolay olduğundan, bu mikro boncuklar polietilen veya polipropilenden üretilmektedir. Ancak bu polimerler yağdan üretilir ve çevrede yüzlerce yıl bozulmadan dayanabilir.Biz, sadece yenilenebilir kaynaktan değil aynı zamanda biyolojik olarak parçalanabilen zararsız şeker içeren selülozdan mikro boncuk yapmanın bir yolunu geliştirdik.Gelecekte bunların doğrudan plastik mikro-boncuklar yerine kullanılabileceğini umuyoruz.” dedi.
Kimya Mühendisliği Profesörü ve CSCT’ nin bir parçası olan Davide Mattia, “Amacımız ölçeklendirilebilen üretim için süreklilik sağlayan prosesi geliştirmekti. En baştan beri beraber çalışarak, süreç tasarımını ve kimyasal optimizasyonu entegre ederek bunu başardık. Bu durum Sürdürülebilir Kimyasal Teknolojiler Merkezi’ nde (CSCT) sahip olduğumuz çok disiplinli bir yaklaşımın gücünü göstermektedir.” dedi.
Boncuklar, boru şeklindeki zarın içindeki küçük delikler sayesinde sıkıştırılan selüloz solüsyonu kullanılarak yapılır. Çözeltinin damlacıklarına küre şekli verilmesi, zarın üstünün bitkisel yağ ile yıkanmasıyla sağlanır. Boncuklar daha sonra toplanıp, ayarlanıp kullanılmadan önce yağdan ayrılır.
Boncukların fiziksel özellikleri, selülozun yapısı değiştirilerek düzeltilebilir. Örneğin bu şekilde boncuklar daha fazla sertleştirilebilir. Dr Scott liderliğinde, Profesör Davide Mattia (Kimya Mühendisliği) ve Prof. Karen Edler’ı (Kimya) da içeren gruba; gözenekli boncukların, kapsüllerin ve mikro süngerlerin geliştirilmesi için Mühendislik ve Fiziksel Bilimler Araştırma Konseyi tarafından 1 milyon sterlinden daha fazla fon sağlandı.
Oluşturulan bu grup, kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinde kullanılabilecek veya yavaş salınımlı gübreler gibi tarım kimyasalları emdirilmiş materyalleri geliştirmek için endüstriyel ortaklarla çalışacak.