Biyobozunur Polibütilen Süksinat (PBS), Polikaprolakton (PCL) ve Polihidroksialkanoat’ların (PHA) Otomotiv Uygulamaları
Özet
Bu makalede atık yönetimi ve sürdürülebilirlik gibi çevresel nedenlerle tercih edilen biyobozunur polimerlerden Polikaprolakton (PCL) ve polibütilensüksinat (PBS)’ın otomotiv sektöründeki kullanım imkânlarına odaklanılmıştır. Bu malzemelerin biyobozunurluk özelliklerinin yanı sıra geliştirilmiş mekanik, elektriksel ve termal özellikleriyle otomotiv uygulamalarına katkıları değerlendirilmiştir. Ayrıca, polihidroksialkanoatların (PHA’ların) diğer polimerlerle yapılan karışımlarının (blend) otomotivdeki potansiyel kullanımları incelenmiştir. Biyobozunur polimerlerin çeşitli metotlarla geliştirilen özellikleri ile gelecekteki otomotiv trendlerinde nasıl bir yer edinebileceğine dair kapsamlı bir bakış sunulmuştur.
Anahtar kelimeler: Polimer, Biyobozunur, Polikaprolakton (PCL), Polibütilen süksinat (PBS), Polihidroksialkanoat (PHA)
Biyobozunur Polimerlerin Otomotiv Sektöründeki Yükselen Rolü
Günümüzde fosil yakıt kaynaklı polimerlerin doğada uzun yıllarda çözünmemesinden oluşan çevre kirliliği göz ardı edilemez bir sorun haline gelmiştir. Bu durum, çevre dostu biyobozunur polimerlerin bir alternatif olarak önem kazanmasına yol açmıştır. Biyobozunur polimerler, karbon ayak izini azaltan, atık bertarafını kolaylaştıran ve sürdürülebilirlik hedeflerine katkı sağlayan çevresel avantajlara sahip malzemelerdir. Yapılan araştırmalar, biyobozunur polimerlerin dayanıklılık, termal kararlılık, elektriksel yalıtkanlık gibi mevcut mekanik özelliklerinin geliştirilebileceğini göstermiştir. Bu gelişmeler, biyobozunur polimerlerin yalnızca çevresel avantajlarla sınırlı kalmadığını, aynı zamanda mekanik dayanıklılık, geri dönüşüm kolaylığı ve fonksiyonel kullanım özellikleriyle de dikkat çektiğini ortaya koymuştur.
Halojen İçermeyen Kablo Bileşenleri Geleneksel ve Yenilikçi Yaklaşımlar
Özet
Güvenlik ve çevresel faktörlerin ön plana çıktığı günümüzde, elektrik iletim kabloları için malzeme seçimi oldukça önem arz etmektedir. Halojensiz kablo malzemeleri, gelişmiş güvenlik önlemleri ve sürdürülebilirlik açısından modern elektrik tesisatlarında önemli bir bileşen olarak ortaya çıkmaktadır (Matteucci vd., 2024). Kablo sektöründe özellikle poliolefin ve kopolimer karışımlarından oluşan ince duvarlı halojen içermeyen kablo yalıtımı ve ince duvarlı halojensiz düşük yanma dirençli bileşikler poliolefin elastomerler (POE) ve etilen vinil asetat (EVA) karışımları gelişmektedir.
Bu makalede, halojensiz kablo malzemesinin tanımı, neden önemli olduğu, avantajları, tarihsel gelişimi, teknolojik ilerlemeleri, kullanım alanları, üretimi ve geleneksel malzemelere kıyasla avantajları, yenilikçi yaklaşımlarla HFFR üretiminde nanoteknolojik uygulamalar, biyobozunur malzemeler, gelişmiş formülasyon teknikleri gibi konular ele alınmaktadır. Ayrıca HFFR kablo teknolojisindeki son zamanlarda kullanılan uluslararası kullanılan standartlar ve regülasyonlarda kısaca ele alınmıştır.
Anahtar kelimeler: HFFR, Ekstrüzyon, Nanokil, ATH, MDH, HFFR standartları
Biyobozunur Aktif ve Akıllı Gıda Ambalajı Üretimi; Sürdürülebilirlik ve Yenilikçi Yaklaşımlar
Özet
Son yıllarda, gıda ambalajları sürdürülebilirlik açısından büyük bir öneme sahip hale gelmiştir. Geleneksel plastik ambalajların çevresel etkilerinin farkına varılmasının ardından, biyobozunur ambalaj malzemelerinin geliştirilmesi, gıda endüstrisi için yeni bir çözüm sunmaktadır. Biyoatıklardan elde edilen biyobozunur aktif ve akıllı ambalajlar, sadece çevresel sürdürülebilirliği artırmakla kalmaz, aynı zamanda gıdaların taze kalmasını sağlayarak gıda israfını da önler. Bu çalışma, biyobozunur aktif ve akıllı ambalajların üretiminde biyoatıkların kullanımını incelemekte, bu alanda yapılan çalışmaları, son gelişmeleri, potansiyel faydaları ve uygulama alanlarını açıklamaktadır.
Anahtar kelimeler: Biyoatık, biyobozunurluk, sürdürülebilirlik, gıda ambalajı.
1. Giriş
Gıda ambalajları, gıda ürünlerinin taze kalmasını sağlayan, güvenli bir şekilde taşınmasını ve saklanmasını mümkün kılan önemli ürünlerdir. Ancak, geleneksel plastik ambalajların doğada bozunmaması ve çevreye zararlı etkilerinin olması, sürdürülebilir alternatiflere olan talebi artırmıştır. Biyobazlı atıklardan elde edilen biyobozunur malzemeler, bu gereksinime cevap verebilmek adına önemli bir seçenek olarak öne çıkmaktadır. Biyobozunur ambalajlar, sadece çevre dostu olmakla kalmaz, aynı zamanda aktif ve akıllı özelliklerle de gıdaların ömrünün uzatılmasını sağlayabilmektedir [Siracusa ve Varricchio, 2021]. Şekil 1’de biyobozunur bir polimerle üretilmiş plastik şişenin doğada kaybolma süresi gösterilmiştir.
Otomotiv Endüstrisinde Plastikler
Geçmiş, Bugün ve Geleceğe Bakış
Plastikler, son yarım asırdır otomotiv dünyasının ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Bir otomobilin toplam ağırlığının %20’sinden fazlasını oluşturan plastikler, içten yanmalı motorlardan elektrikli araçlara kadar her dönemde otomobillerin tasarımını ve performansını şekillendirmiştir. Araçların güvenliği, estetiği, maliyetleri ve çevresel etkileri üzerinde önemli bir rol oynayan bu malzemeler, otomotiv endüstrisinin sürdürülebilirliğe yönelik ilerleyişinde de kritik bir konumdadır.
Bu yazıda, plastiklerin otomotiv endüstrisindeki tarihsel gelişimi, modern kullanımları ve gelecekteki potansiyel etkilerini derinlemesine inceleyerek, bu materyallerin otomotiv dünyasını nasıl dönüştürdüğüne yakından bakacağız.
Plastiklerin Tarihsel Gelişimi: İlk Kullanımlardan Modern Döneme
1970’ler: İç mekânlarda ilk plastik uygulamaları
Plastiklerin otomotiv sektöründe ilk geniş çaplı kullanımı, 1970’lerde iç mekân elemanlarıyla başladı. O dönem, deri ve ahşap kaplamaların yerini alan plastikler, daha dayanıklı, ekonomik ve estetik çözümler sunuyordu. Araçların gösterge panelleri, kapı iç kaplamaları ve tavan döşemeleri plastikle kaplanmaya başladı. Plastiklerin, dayanıklılığı ve düşük maliyeti, onları otomobil iç mekânlarında vazgeçilmez kıldı.
WVU araştırmacıları polipropileni geri dönüştürmek için mikrodalga teknolojisi geliştirdiler
Araba parçalarından bahçe sandalyelerine, gıda ambalajlarından giysilere kadar her şeyde kullanılan bir plastik olan polipropilen, Batı Virginia Üniversitesi’nin araştırması sayesinde yakında daha çevre dostu hale gelebilir.
Dünya, polietilen dışında diğer tüm plastik reçinelerden daha fazla polipropilen üretiyor. Mutfak eşyalarında, spor ekipmanlarında, çamaşır suyu şişelerinde, borularda, pil muhafazalarında, tıbbi cihazlarda, tekstil ürünlerinde ve daha fazlasında polipropilen bulunuyor. Çoğu polipropilen ürünü, fast food servis bardakları gibi tek kullanımlık plastiklerde kullanılıyor. Neredeyse hepsi sonunda çöp sahalarını doldurarak veya çevreyi kirleterek çöp haline geliyor.
ABD Enerji Bakanlığı'ndan alınan 1 milyon dolarlık hibe, WVU (West Virginia University) kimya mühendisi Yuxin Wang'ın atık polipropilen ürünlerinden kimyasal bileşik propileni geri kazanmak için mikrodalga teknolojisini kullanma çabalarını destekliyor.
WVU Benjamin M. Statler Mühendislik ve Mineral Kaynaklar Fakültesi'nde yardımcı doçent olan Wang, “Amerika'nın bol miktardaki plastik atığıyla başa çıkmak için stratejilerimizi çeşitlendirmemiz gerekiyor. Şu anda polipropilenin yalnızca %1 gibi oldukça düşük bir geri kazanım oranı var, bu da polipropilen ürünlerinin %99'unun çöp olduğu anlamına geliyor. Polipropilenden propileni geri kazanmak için mikrodalga ışınlama kullanarak bunu değiştirmek istiyoruz" diyor.
Plastiklerin Dönüşüm Yolculuğu: Ekonomik ve Çevresel Fırsatlar
Plastiklerin keşfi, sanayi devriminden bu yana pek çok alanda devrim yaratmıştır. Gıdaları ambalajlamaktan, otomobillerin hafifletilmesine, tıbbi cihazlardan teknoloji ürünlerine kadar geniş bir yelpazede plastik kullanıyoruz. Ancak plastik, çevre kirliliği ve atık yönetimi sorunları nedeniyle toplumda yoğun bir eleştiriye de maruz kalıyor. Bugün, doğru yönetildiğinde plastiklerin çevreye zarar vermek yerine bir çözüm sunabileceği bir geleceğe bakıyoruz. Bu yazıda, plastiklerin endüstri, geri dönüşüm ve döngüsel ekonomi içerisindeki rolüne derinlemesine bakacağız. Ayrıca geri dönüşümün inovatif yöntemleri ve sektörler arasında sürdürülebilir plastik kullanımına dair örnekler vereceğiz.
1. Plastiklerin Sanayideki Gücü
Plastikler, çeşitli endüstrilerde devrim yaratarak üretimi daha verimli, ürünleri daha hafif ve dayanıklı hale getirdi.
Hafiflik ve Dayanıklılık: Plastiklerin metal ve cam gibi geleneksel malzemelere göre avantajı hafif olmalarıdır. Bu, otomotiv sektöründen havacılık endüstrisine kadar geniş bir kullanım alanı sağlar. Örneğin, Boeing 787 Dreamliner uçağı, daha fazla plastik esaslı kompozit malzeme içerdiği için %20 daha az yakıt tüketiyor. Bu, sadece maliyet avantajı değil, aynı zamanda karbon salınımını da azaltma açısından büyük bir kazançtır.
Ambalajda Verimlilik: Plastikler, hafif oldukları için taşınan ürünlerin ağırlığını azaltır, bu da daha az enerji ve daha düşük nakliye maliyeti anlamına gelir. Örneğin, cam şişelere kıyasla plastik şişeler, taşınan toplam ağırlığın azalmasına ve dolayısıyla karbon emisyonlarının düşmesine yardımcı olur. Coca-Cola, plastik ambalajların hafifletilmesi sayesinde lojistik maliyetlerini düşürüp çevresel etkisini azaltmayı başarmıştır.
Gıda İsrafını Önleme: Plastik ambalajların gıda sektöründeki en önemli faydalarından biri, gıdaların tazeliğini koruyarak israfı azaltmasıdır. Örneğin, vakumlu plastik ambalajlar sayesinde et ve süt ürünleri daha uzun süre dayanır, bu da hem gıda atığını azaltır hem de tüketiciye maliyet avantajı sağlar. Küresel olarak her yıl 1,3 milyar ton gıda israf ediliyor ve plastik ambalajlar bu sorunu çözmek için önemli bir rol oynuyor.
Biyo Bazlı Epokside Soya Yağı ile Polilaktik Asit'in Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi
1. Giriş
Polilaktik Asit (PLA), son yıllarda çevre dostu yapısı, biyobozunur özellikleri ve fosil yakıtlarına bağımlılığı azaltma potansiyeli ile plastik endüstrisinde önemli bir alternatif olarak öne çıkmıştır. Doğal kaynaklardan elde edilen PLA, sürdürülebilirliği teşvik ederken, ambalaj, tekstil, medikal ürünler ve otomotiv gibi çeşitli endüstrilerde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ancak, PLA'nın mükemmel biyobozunur özelliklerine rağmen mekanik performans açısından bazı sınırlamaları bulunmaktadır. Özellikle düşük darbe dayanımı ve kırılganlık gibi dezavantajlar mühendislik uygulamalarında PLA'nın kullanımını kısıtlamaktadır. PLA'nın bu sınırlayıcı özelliklerini iyileştirmek amacıyla yapılan araştırmalar malzemenin işlenebilirliğini artırmak ve daha geniş bir kullanım yelpazesi sağlamak için katkı maddelerinin önemini ortaya koymaktadır.
PLA'nın kırılgan yapısı, darbe dayanımını artırıcı katkılar ile güçlendirilebilirken aynı zamanda işleme sırasında da zorluklar yaratabilir. Bu bağlamda, PLA’nın işlenebilirlik ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için biyobazlı katkıların kullanımı büyük bir ilgi çekmektedir. Fosil kaynaklardan elde edilen sentetik katkılar yerine yenilenebilir kaynaklardan türetilen biyobazlı katkılar sürdürülebilir malzeme üretimi için çevresel açıdan önemli bir adım sunmaktadır.
Gıda Ambalajına Yönelik Biyoplastikler Sürdürülebilirlik ve Güncel Eğilimler
Özet
Gıda kalitesini ve güvenliğini korumak, gıda kayıplarını ve çevresel karbon ayak izini azaltmak için biyoplastikler gibi yenilikçi ve sürdürülebilir ambalaj materyallerinin kullanılması gereklidir. Son yıllardaki yoğun araştırmalar, Poli(laktik)asit (PLA), poli(hidroksi alkanoatlar) (PHA'lar), polivinil alkol (PVA), polibütilen süksinat (PBS) ve termoplastik nişasta (TPS) gibi endüstriyel öneme sahip çeşitli biyoplastiklerin ticarileştirilmesiyle sonuçlandı. Günümüzde biyoplastiklerin pazar alanının gelişmesini engelleyen maliyet, düşük bariyer ve mekaniksel özellikleri gibi belirli teknik sorunların aşılması gerekmektedir. Hızla gelişen teknoloji, devam eden araştırma ve geliştirme, biyoplastikleri ticari uygulamalar için giderek daha uygun bir seçenek haline getirmektedir.
1-Giriş
Artan dünya nüfusu, kentleşme ve küreselleşme, küresel gıda güvenliği ve gıda depolama stabilitesi konusundaki zorlukları artırmıştır. Gıdaların uygun ambalaj malzemeleriyle muhafaza edilmesi gerekmektedir. Ambalajlama, temel olarak dış atmosferle kütle transferini kontrol ederek, depolamada gıda kalitesinin korunmasına katkıda bulunarak ve gıda güvenliği sorunlarını önlenmesinde merkezi bir unsurdur. Uygun ambalaj malzemeleri kullanılarak, gıda depolama stabilitesinin artırılmasıyla gıda israfının azaltılması oldukça önemli hale gelmiştir. Günümüzün gıda ambalajı dünyasında çok hızlı gelişmeler yaşanmaktadır (Aydın ve ark., 2024.; Caner, 2024). Gıda ambalajlarında plastik, kağıt, metal, cam gibi çok çeşitli ambalaj malzemeleri kullanılmaktadır. Plastikler, bulunabilirlikleri, esneklikleri, dayanıklılıkları, çok yönlülüğü, ısıyla kapatılabilirliği, hafiflikleri, gazların transferine karşı bariyer, iyi mekaniksel özellikler ve ekonomik uygulanabilirlikleri nedeniyle diğer geleneksel ambalaj (kağıt, cam ve metaller) malzemelerinden fazla kullanılmaktadır (González-López ve ark., 2023; Caner, 2024). Son 60 yılda plastikler, olağanüstü özellikleri nedeniyle, biyolojik olarak parçalanmamalarına rağmen (yüksek yoğunluklu polietilen, düşük yoğunluklu polietilen, polietilen tereftalat, polivinil klorür, polistiren, ve polipropilen) ambalaj sektöründe en fazla kullanılan malzemelerdir (Caner, 2024).
Polimerler ile Güçlendirilen Yeşil Enerji
Avrupa Komisyonu, yenilenebilir enerji hedefini 2030 yılına kadar %40’a çıkarmayı önerdi. Bu hedef, rüzgâr, su ve güneş enerjisi gibi yeşil enerji kaynaklarının daha da geliştirilmesini içeriyor. Birçok şirket, bu hedeflere ulaşmak için polimer teknolojilerinden faydalanıyor.
Güneş enerjisi ve polimerler
Yenilenebilir enerjiler, doğanın sunduğu ve hızla yenilenen enerji kaynaklarıdır. Bu enerjiler, güneş ışınları (güneş enerjisi), rüzgâr, şelaleler ve gelgitler (rüzgâr ve su türbini enerjisi), yerin ısısı (jeotermal enerji) ve bitkilerin kimyasal dönüşümü (biyokütle) gibi doğal ve sürekli fenomenlerden gelir. Avrupa’da, 2020’de ilk kez, elektrik üretiminde yenilenebilir enerjilerin payı fosil yakıtların payını geçti. Güneş, hidro ve rüzgâr enerjisi, AB-27 ülkelerinde toplam enerji karışımının %38’ini oluştururken, fosil yakıtlar %37’lik bir paya sahipti.
Plastik Gıda Ambalajlama ve Sürdürülebilirlik
Özet
Bu makalede, çevreye duyarlı ambalajlamanın önemini, plastik gıda ambalajları ve sürdürülebilirlik derinlemesine incelenmiştir. Sürdürülebilir gıda ambalajı sadece görünüm veya işlevsellikten daha fazlasıdır; gezegenimizin sınırlı kaynaklarını korumaya yönelik önemli bir adımdır. Atıkların en aza indirilmesi, değerli kaynakların korunması, çevreye zararın en aza indirilmesi (CO2 emisyonunu azaltması) ve tüketicinin bilinçlenmesini desteklemek için gerekenler derlenmiştir.
1.Giriş
Plastikler, düşük maliyetleri ve çok yönlü teknik özellikleri (hafiflik, uygun maliyet, iyi mekanik ve bariyer performansları, çoğu kimyasalla direnç, işleme kolaylığı ve çok yönlü yüksek performansları) nedeniyle giderek diğer ambalaj malzemelerinin yerini alan ve önümüzdeki 20 yıl içinde üretimini iki kat artırması beklenen ambalaj materyalidir. Küresel olarak üretilen petrol bazlı plastiğin %42'den fazlası, yılda yaklaşık 141 milyon tona karşılık gelen, gıda ambalajında petrol bazlı polimerler (yaygın olarak polipropilen (PP), polistiren (PS), polivinilklorür (PVC), polietilen (PE) ve polietilen tereftalat (PET)) kullanılmaktadır ve bu da kullanım sonrası büyük miktarda plastik atığın oluşmasına yol açmaktadır (Ncube ve ark 2021).
Gıda ambalajının yaygın algısı yalnızca birincil ambalaja odaklanırken, taşımayı kolaylaştırmak olan ikincil ambalaj (birkaç birincil üniteyi tek bir set halinde birleştiren) ve üçüncül ambalajların (birkaç ikincil paketi birleştiren, depolamayı ve taşımayı kolaylaştıran) sıklıkla unutulan varlığı, bu ürünlerin gerçek çevresel ayak izini daha da artırmaktadır. Ambalajın sürdürülebilir gıda tüketimindeki rolüne rağmen, özellikle plastik ambalajla ilgili çeşitli çevresel kaygılar bulunmaktadır (Jagoda ve ark 2023).
