Zincir Kırmak: Kimya için Yeşil Bir Gelecek Katalizlemek
Araştırmacılar yeşil yolla hammadde üretebilmek için bitkisel atıkları rafine ederek katalizör oluşturuyor.
İklim değişikliğine karşı mücadele endüstri için bir görev çağrısıdır. Şu anda sera gazı olan CO2’in büyük bir kaynağı olan fosil yakıtlara sadece enerji için değil aynı zamanda üretim için gerekli olan kimyasalları da oluşturmak için bel bağlıyoruz.
Ekonomimizin bu bağımlılığını azaltmak için yeni bir “yeşil” hammadde kaynağı bulmalıyız, böylece fabrikalarımız ve laboratuvarlarımız CO2 üretmeden ve yaymadan çalışabilsin.
Osaka Üniversitesi’ndeki bir araştırma ekibi temiz kaynaklardan nasıl değerli kimyasallar oluşturulacağını keşfetti. Ekip, bitkisel atıklardan oluşan biyokütle kullandılar. Biyokütle, oksijen bağlı uzun zincirli karbon atomlarından oluşan organik moleküller tarafından zengindir. Mevcut yöntemler bu moleküllerdeki karbon-oksijen bağını kırabilir. Örneğin plastik hammaddesi gibi. Bununla birlikte, karbon-karbon bağlarını kırarak molekül zincirlerini kısaltmak daha zordur çünkü aşırı ısı gerektirir ve genelde istenmeyen ürünler oluşur.
Osaka’da geliştirilen bu metot yeni bir katalizörü esas almaktadır. Katalizörler kendileri tüketilmediği halde reaksiyonun gerçekleşmesini sağlarlar. Katalizörler genellikle metal bazlıdırlar. Yeni örnek olan katalizör de atomik olarak demir ile ilgili bir metal olan küçük rutenyum parçacıklarından oluşan ve seryum oksit metaline oturan bir metaldir.
Araştırmacılar katalizörü oluşturduktan sonra bu katalizörü biyokütledeki levulinik asit (LA) üzerinde test ettiler. LA, C-C bağını bazıları için sıcak olan ancak endüstriyel standartlara göre ılık olan 150⁰C’de kırmak için reaksiyona girdi. Tepkime ürünü solvent üretimi için önemli bir kimyasal olan 2-bütanol’dü. Tamoo Mizugaki, LA kullanılarak ilk defa bu yeşil yolla 2-bütanol üretildiğini söyledi. “Bu ürün, geleneksel yolla son derece kirletici yağ rafinelerinden elde edilen bütenden yapılır” dedi.
Ekip, katalizörü diğer biyokütle kimyasallarında test etti. Bir dizi değerli ürün elde edildi. En önemlisi, reaksiyon her zaman C-C bağlarını kırdı. Bu, örneğin nylon üretiminde önemli bir kimyasal olan siklohegzanol üretimini sağladı.
X-ray ve mikroskop çalışmaları rutenyum, seryum oksit ve su kombinasyonunun reaksiyonun gerçekleşebilmesi için elzem olduğunu doğruladı. Bu nedenle bu yeni katalizör reaksiyon araç kutusundaki önemli bir boşluğu dolduruyor.
İlgili yazar Kiyotomi Kaneola “Bu yöntemin sanayideki tüm sektörlere fosil olmayan kaynaklardan hammadde elde edilmesinde yardımcı olacağını umuyoruz. Biyolojik kökenli kimyasalların üretiminde öncelikli seçenek olarak göz önünde bulundurulması için radikal bir değişiklik fikrine ihtiyacımız var” dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
