Ağaç ve Çimenlerden Araba Lastiğine Yeniliklerle Dolu Bir Proses
Minnesota üniversitesinden bir ekibin yürüttüğü çalışma ağaç ve çimenleri kullanarak ürettikleri lastikleriyle sektöre yeni bir boyut kazandırıyor ve yenilenebilir kaynaklara yönlendiriyor.
Yaygın olarak kullanılan lastikler fosil yakıtlardan üretiliyor ve tabi ki çevreye fazlaca zarar veriyor. Yeni lastiklerde ise ham madde olarak ağaç ve çimenler kullanılırken lastiğin kimyasal yapısı, rengi, şekli ve en önemlisi performansı aynı kalıyor. Bu yeni teknoloji Minnesota üniversitesi tarafından Patentleşmiş durumda. Çalışma aynı zamanda Amerikan Kimya Cemiyeti (ACS)’in yayını olan ACS Catalysis’de yayınlanmış durumda.
Minnesota Üniversitesi Kimya ve Malzeme Mühendisliği Profesörü Paul Dauenhauer bu yeni çalışmalarından ağaç, çimen, mısır gibi bitkisel malzemelerden elde edilen araba lastiklerini ana molekülü olan İzopren’in üretim prosesini geliştirdiklerini ifade etti. Ve bunun milyon dolarlık araba lastiği endüstrine çok bir etki uyandıracağını belirtti.
Ulusal Bilim Kurumu(NSF) Müdür yardımcısı Carol Bessel İzoprenin Biyokütlelerden üretilmesi işleminde birçok tekniğin bir arada kullanıldığını söylerken diğer yandan kurumları tarafından Sürdürülebilir Polimerler için büyük bir bütçe ayırdıklarını ifade etti. Aynı zamanda NSF tarafından yürütülen Kimyasal İnovasyon Programında farklı yaklaşımlar ve yeteneklere sahip araştırmacılar arasında büyük bir işbirliğinin ve sinerjinin olduğu belirti.
Mevcut durumda İzopren petrol ve türevlerinin sıcaklıkla parçalanmasıyla elde ediliyor ve yüzlerce ürün arasından ayrılıp saflaştırılıyor. Son aşamada ise araba lastiklerinin ana bileşeni olarak, kendi kendisiyle reaksiyona girip uzun bir zincir halindeki katı bir polimere dönüşmesi sağlanıyor.
Biyokütleden Fermantasyonla İzopren üretimi lastik firmalarının son on yıl içindeki en büyük girişimlerden biri. Ne var ki mikroplardan yapılan üretim harcanan çabaya karşılık gelemiyor bu da bu yöntemi başarısız hale getiriyor.
Masrafları NSF tarafından karşılanan Sürdürülebilir Polimerler için yapılan çalışmalarda araştırmacılar ağaç, mısır ve çimenden elde ettikleri şekerle yeni bir proses geliştirmeye odaklandı. Mikropların kullanıldığı mayalanma ile geleneksel katalitik zenginleştirme yöntemlerinin bir arada kullanıldığı proses 3 adımdan oluşuyor.
İlk aşamada biokütlelerden elde edilen şekerler mikrobiyal olarak mayalanıp Itokonik Asit elde ediliyor. İkinci adımda metal-metal katalizlerin sağladığı yüksek verimle bu asit Hidrojenle reaksiyona sokularak Metil-Tetrahidrofuran (THF) üretiliyor.
Proses son adımda büyük bir atılım sağlayarak Dehidrat-THF’yi İzoprene dönüştürüyor. Ve bu aşamada Minnesota Üniversitesi tarafından geliştirilen ve %90 verime sahip yeni bir kataliz olan P-SPP (Phosphorous Self Pillared-Pentasil) sahneye çıkıyor. Ve bu üç adımın birleşmesiyle yenilebilir lastiklerin prosesi oluşmuş oluyor.
Dauenhauer Fosfor eklemiş Zeolit katalizörün performansını şaşırtıcı derecede yüksek olduğunu ve bunun yeni bir katı katalizör sınıfı ortaya çıkardığını belirtti. Ve bunun sonucu olarak da Yenilenebilir İzopren’in üretiminin mümkün hale geldiğini ifade etti.
Minnesota Üniversitesinde Kimya Ve Malzeme Mühendisliğnde bir başka profesör olan Frank Bates araba lastiği üretiminde fosil yakıtların yerine, biyokütle kaynaklı yenilenebilir ham maddelerin kullanılmasının ekonomik olması sebebiyle yurt içindeki sektörde büyük bir yer kazanacağını öngördüklerini ifade etti. Ve bu gelişimin diğer lastik sektörlerinde de büyük bir yankı oluşturacağını belirtti.
Kaynak : phys.org
