Bilim İnsanlarının Şeker ve Karbondioksitten Plastik Yapımı
Bazı biyolojik olarak parçalanabilen plastikler, Bath Üniversitesi’ndeki Sürdürülebilir Kimyasal Teknolojiler Merkezi (CSCT) bilim insanlarının ilerde şeker ve karbondioksit kullanılarak yapılabileceği ve ham petrolden üretilen sürdürülemez plastiklerin yerine geçebileceği araştırılıyor.
Polikarbonat, içme şişeleri ve gözlük camları; telefon, CD ve DVD kaplamaları yapımında kullanılır. Polikarbonat için mevcut üretim süreci BPA (biberonlarda kullanımı yasaktır), çok toksik fosgendir ayrıca Birinci Dünya Savaşı’nda da kimyasal silah olarak kullanılmıştır.
Bilim insanları da daha ucuz ve daha güvenli, düşük basınç ve oda sıcaklığında uygulanan yeni bir proses ile şeker ve karbondioksitten alternatif bir polikarbonat üretmişlerdir. Bu yeni polikarbonat tipi toprak bakterilerinden enzimler kullanarak karbondioksit ve şekere geri biyolojik olarak parçalanabilir.
Bu yeni plastikler biyolojik açıdan uyumlu olduklarından gelecekte tıbbi implantlar için ya da organ naklinde yapı iskelesi olarak da kullanılabilir.
Şekerden elde edilen polikarbonatlar geleneksel polikarbonata BPA’dan daha sürdürülebilir bir alternatif sunar ancak süreç içerisinde fosgen denilen oldukça toksik bir kimyasal kullanılıyor. Şimdi Bath bilim insanları, düşük basınçta ve oda sıcaklığında şekere karbondioksit katan daha güvenli, daha sürdürülebilir bir alternatif geliştirmekteler.
Ortaya çıkan plastik, petrokimyasallardan üretilenlere benzer fiziksel özelliklere sahiptir, güçlü, şeffaf ve çizilmeye karşı dayanıklıdır. En kritik fark ise onların toprak bakteri enzimlerini kullanarak karbondioksit ve şekere geri dönüşebiliyor olmalarıdır.
Üniversite Kimya Bölümü’nde Whorrod Araştırma Görevlisi Dr Antoine Buchard ‘‘Büyüyen nüfusla birlikte artan bir plastik ihtiyacı var. Bu yeni plastik, polimer bazlı fosil yakıtlara yenilenebilir bir alternatiftir, pahalı değildir ve biyolojik parçalanabilir olmasından dolayı da artan okyanus ve depolama alanı atıklarına katkı sağlamayacaktır. Sürecimizde ağır toksik içeren kimyasal fosgen yerine karbondioksit kullanılmakta ve BPA olmayan plastik üretilmektedir. Bu sadece plastiğin güvenilirliğini değil ayrıca üretimin de daha temiz olmasını sağlıyor. ’’ diyerek açıklama yapmıştır.
Sürdürülebilir Kimyasal Teknolojiler merkezinde Dr. Buchard ve takım arkadaşları Polime kimya ve makromoleküller dergisinde çalışmalarını yayınladılar. Özellikle, çalışmalarında doğadan ilham almışlar, yüksek potansiyelli özgün bir polikarbonat plastik yapmak için DNA’da bulunan timidin şekerini yapıtaşı olarak kullanmışlardır.
Doktora öğrencisi ve makalelerin ilk yazarı Georgina Gregory “Timidin, DNA’yı oluşturan birimlerden biridir çünkü vücutta mevcuttur. Bu demektir ki; bu plastik biyolojik olarak uyumlu olacak ve doku mühendisliği uygulamaları için güvenli bir şekilde kullanılabilecek demektir. ” diyerek açıklamıştır.
“Bu yeni plastik malzemenin özellikleri; kimyasal yapıyı düzenlenmesiyle ince ayarlanabilir, örnek verecek olursak; plastiklerin pozitif yükle yükleyerek hücrelerin ona yapışması sağlanabilir, böylece doku mühendisliğine bir yapı iskelesi olarak katkı sağlayabilir. ” Bu tür doku mühendisliği çalışmaları, CSCT’nin bir parçası olan Kimya Mühendisliği’nden Dr Ram Sharma eşliğinde çoktan başlamıştır.
Araştırmacılar riboz(pentoz) ve minoz(aldoz) gibi diğer şekerlerin kullanımını araştırdılar. Buchard Dr, “Kimya, petrokimyasalları hammadde olarak kullanmakta 100 yıllık bir tecrübeye sahiptir bu nedenle sentetik ama sürdürülebilir malzeme olan şeker gibi yenilenebilir hammaddeleri kullanmaya başlamaya ihtiyacımız var. Şimdilik erken ancak gelecek umut vaat ediyor. ” demiştir.
Kaynak: phys.org
