Washington Üniversitesi‘nden bir araştırma ekibi, spirulina olarak adlandırılan toz haline getirilmiş mavi-yeşil siyanobakteri hücrelerinden üretilen yeni bir biyoplastik türünü geliştirdi.
Plastikler günlük yaşantımızın neredeyse her alanında yer alıyor. Ancak plastiklerin kullanım süreci tamamlansa da çevrede uzun yıllar kalabilme özelliği olumsuz bir etki yaratıyor. Zamanla plastik malzemeler daha küçük parçalara ayrılarak mikroplastikler oluşturuyor. Bu da ciddi çevresel ve sağlık sorunlarına yol açabiliyor. Bu soruna en iyi çözüm, biyolojik olarak çözünebilen biyobazlı plastiklerin tercih edilmesi. Ancak bu biyoplastiklerin çoğu, evdeki bahçe kompostlama koşullarında çözünmek için tasarlanmadıkları için ticari kompostlama tesislerinde işlenmeleri gerekiyor.
Washington Üniversitesi’nde görevli araştırmacılardan oluşan bir ekip, kompost kutusundaki bir muz kabuğuyla aynı hızda çözünebilen yeni bir biyoplastik geliştirdi. Bu biyoplastikler, tamamen toz haline getirilmiş mavi-yeşil siyanobakteri hücreleri olan spirulina kullanılarak üretildi. Araştırmacılar, geleneksel plastiklerin üretiminde kullanılan ısı ve basınç işlem tekniğini benzer şekilde uygulayarak spirulina tonunu çeşitli şekillerde oluşturdu. Washington Üniversitesi ekibinin geliştirdiği biyoplastikler, tek kullanımlık, petrol türevi plastiklerle benzer mekanik özelliklere sahip. Ekip, bu sonuçları ise “Advanced Functional Materials” dergisinde paylaştı.
UW Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Yardımcı Profesörü Eleftheria Roumeli, araştırma ile ilgili şu açıklamayı yaptı:
“Arka bahçelerimizde hem biyolojik olarak türetilen hem de biyolojik olarak parçalanabilen, aynı zamanda işlenebilir, ölçeklenebilir ve geri dönüştürülebilir biyoplastikler yaratmak için motive olduk. Sadece spirulina kullanarak geliştirdiğimiz biyoplastikler yalnızca organik atıklara benzer bir bozunma profiline sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda daha önce bildirilen spirulina biyoplastiklerinden ortalama 10 kat daha güçlü ve sert. Bu özellikler, spirulina bazlı plastiklerin tek kullanımlık gıda ambalajları, şişeler veya ev plastikleri de dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde pratik olarak uygulanmasına yönelik yeni olanaklar sunuyor.”
Araştırma ekibi, biyoplastik üretiminde çevreci bir yaklaşım benimsiyor
Araştırmacılar, biyoplastik üretimi için spirulina kullanma tercihini birkaç sebepten ötürü gerçekleştirdi. Öncelikle bu mikroorganizma büyük ölçeklerde yetiştirilebiliyor; zaten çeşitli gıda ve kozmetik ürünlerinde kullanılıyor.
UW Malzeme Bilimi ve Mühendisliği doktora öğrencisi olan başyazar ise Hareesh Iyer, “Spirulina aynı zamanda ateşe karşı dayanıklı benzersiz özelliklere sahiptir. Ateşe maruz kaldığında, yanan ya da eriyen birçok geleneksel plastiğin aksine, anında kendi kendine sönüyor. Bu ateşe dayanıklı özellik, spirulina bazlı plastikleri, tutuşabilirlikleri nedeniyle geleneksel plastiklerin uygun olmayabileceği uygulamalar için avantajlı hale getiriyor. Veri merkezlerindeki plastik raflar buna bir örnek olabilir çünkü sunucuları serin tutmak için kullanılan sistemler çok ısınabilir.” şeklinde konuştu.
Plastik ürünlerin oluşması aşamasında istenilen şeklin verilmesi için ısı ve basınç süreçleri devreye girer. UW ekibi, biyoplastiklerin üretimi aşamasında aynı yöntemi tercih etti.
Roumeli, “Bu, malzemelerimizi endüstriyel ölçeklerde kullanmak istediğimizde üretim hatlarını sıfırdan yeniden tasarlamak zorunda kalmayacağımız anlamına geliyor. Laboratuvar ile endüstriyel talebi karşılamak için ölçek büyütme arasındaki ortak engellerden birini ortadan kaldırdık. Örneğin, birçok biyoplastik, deniz yosunu gibi biyokütleden elde edilen ve film haline getirilmeden önce performans değiştiricilerle karıştırılan moleküllerden yapılır. Bu süreç, malzemelerin dökümden önce bir çözelti formunda olmasını gerektiriyor ve bu ölçeklenebilir değildir.” dedi.
