Kimya Endüstrisinde Yeni Bir Dönem Başlayabilir mi? "Petrolden Oduna Geçiş"
Biyomühendis ve ekonomistlerden oluşan disiplinler arası bir ekip, odunun kimya endüstrisinde petrolün yerini nasıl alabileceğinin yol haritasını çıkardı. Yapılan çalışmada sadece teknolojik gereksinimlere değil, aynı zamanda bu senaryonun finansal olarak geçerli olup olmayacağına da incelendi.
Plastikler, temizlik maddeleri ve inşaat malzemeleri genellikle yenilenebilir malzemelerden ziyade petrolden elde edilen kimyasal bileşenlerden yapılır. Petrolü şu anda hammadde olarak kullanmak çok daha ucuzdur.
Ancak bu durum böyle devam etmek zorunda değil.
Araştırmacılar, daha önce odunun çok sayıda üründe kullanılabilecek kimyasallara nasıl dönüştürülebileceğine dair yayınlar yapmıştı. Şimdi ise, bu sürecin genel bir yol haritası üzerine çalışma yapıldı. Ayrıca, odunun kimyasal yapı taşlarına dönüştüren bir biyorafineri inşa etmenin ve işletmenin finansal olarak mümkün olabileceği hesaplandı.
Odundan kimyasalları elde etmek için, kimyasal reaktör kullanılarak bir katı kağıt hamuru ve bir sıvı lignin yağına ayrılır. Hamur, ikinci nesil biyoyakıtlar veya doğal yalıtım ürünleri üretmek için kullanılabilirken, petrol yağı gibi lignin yağı da, fenol ve propilen gibi kimyasal yapı taşları üretmek üzere daha fazla işlenebilir. Lignin ayrıca plastikler için alternatif yapı taşları elde etmek için de kullanılabilir. Lignin bazlı kimyasal bileşikler, petrolden yapılanlara kıyasla insanlar için daha az zararlıdır.
Belçika'daki KU Leuven Üniversitesi Mikrobiyal ve Moleküler Sistemler Bölümü'nden Profesör Bert Sels; "Kağıt endüstrisinde, lignin artık bir ürün olarak görülür. Lignin, odundan düzgün bir şekilde ayrılabilir ve doğru kimyasal yapı taşları elde edilebilirse, birçok yüksek kaliteli üründe kullanılabilir. Sonuç olarak, kimya endüstrisinde odun petrolün yerini alabilir" diyor.
Yayınlanan makale, ekibin uzun vadeli araştırmalarında önemli bir kilometre taşıdır. Bert Sels, "Bu çalışma hakkında çok özel olan şey, petrolden oduna geçişin ekonomik uygulanabilirliğini hesapladığımızdır" diyor. Gerçekçi bir senaryo oluşturmak için, araştırmacılar Belçikalı-Japon oraklığındaki bir mürekkep şirketi ile güçlerini birleştirdiler. Bunun nedeni, mürekkep yapmak için ligninden bazı bileşiklerin kullanılabilmesidir.
Hesaplamalar, hammadde olarak odunu kullanan bir kimyasal tesisin birkaç yıl sonra karlı olabileceğini göstermektedir.
Akıllı orman yönetimi sayesinde odun sürdürülebilir bir şekilde hasat edilebilir. Sels, "Ayrıca, küçülen kağıt endüstrisinin bir sonucu olarak, şu anda Avrupa'da odun fazlası var. Araştırmacılar ayrıca budama ve diğer atık odunu kullanmak için atık işlemciler ve peyzaj yöneticileri ile işbirliği yapıyorlar. Odun kullanımının çevresel maliyeti petrol kullanımından daha düşük olacaktır, çünkü odundan yapılan kimyasal bileşikler daha az CO2 emisyonuna neden olmaktadır" diyor.
Araştırmalarının uygulamasını göstermek için ekip şimdi üretim sürecini ölçeklendirecek.
İlk test aşaması çoktan başladı. Araştırmacılari Belçika'da bir odun biyorafinerisi kurmak istiyorlar. Bu arada da, selüloz hamuru ve lignin yağını çeşitli ürünlerde işleyebilen çeşitli iş ortaklarıyla görüşüyorlar.
Sonuç olarak kimya sektörü dünya genelinde çok miktarda CO2 salınımı yapıyor ve karbon nötr bir kimya yaratmak için ciddi değişikler yapılması gerekiyor, bu çalışmada bunların öncülerinden biri diyebiliriz.
Çalışmaya ulaşmak için: https://science.sciencemag.org/content/early/2020/02/12/science.aau1567