''Biyoplastikler için yeni üretim süreçleri''

Oldenburg Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Ralph Bruder, “Yeni Genç Araştırma Grubu'nun çalışmaları, yenilenebilir hammaddelerden üretilen plastikleri geleneksel plastiklere endüstriyel olarak uygulanabilir bir alternatif olarak sunmayı amaçlıyor” dedi ve ekledi: “BMFTR'nin fon onayı, üniversitemizin bu alandaki olağanüstü araştırma altyapısını da teyit ediyor ve EcoPBS'nin çevre ve iklim dostu bir döngüsel ekonomi yaratma potansiyelini vurguluyor.”

Biyoplastikleri Tamamen Geri Dönüştürülebilir ve Rekabetçi Hale Getirmek

PBS, sağlamlık ve işlenebilirlik açısından geleneksel plastikler olan polipropilen ve polietilene benzer ve en büyük avantajı kolayca biyolojik olarak parçalanabilir olmasıdır. Bununla birlikte, bilim insanları henüz tamamen geri dönüştürülebilir, tamamen biyolojik bazlı bir malzeme üretememiştir ve üretim süreçleri henüz kimya endüstrisinde kullanıma uygun değildir. Walther, "Yüksek verim için, düşük maliyetli, düşük enerjili süreçlerde verimli olacak kadar kolay yetiştirilebilen ve yeterince kararlı mikroorganizmalara ihtiyacınız var" diye açıklıyor.

Bu nedenle, Genç Araştırma Grubu üç alt proje kapsamında, bahçe atıklarından ve mahsul artıklarından oluşan biyolojik bir substratı Biyo-PBS'ye nasıl dönüştüreceğini araştıracaktır. Ekibin ilk adımı, fermantasyon sürecini optimize etmek olacaktır: yeni geliştirilen bir biyoteknolojik süreçte, organik malzemenin farklı mikroorganizma türleri kullanılarak ne kadar etkili bir şekilde biyoplastiklere dönüştürülebileceğini değerlendireceklerdir. Burada önemli bir faktör, iki farklı fermantasyon sürecinin – Aseton-Bütanol-Etanol (ABE) fermantasyonu ve süksinik asit fermantasyonu – test edilecek olmasıdır.

Biyoplastikler İçin Yeni Üretim Süreçleri

İkinci alt proje, dönüştürülen malzemeden yabancı maddelerin uzaklaştırılması süreci olan "aşağı akışa" odaklanacak. Buradaki amaç, organik bileşik n-butanolü, plastikler için önemli bir hammadde olan iki değerlikli bir alkol olan 1,4-bütandiole dönüştürmektir. Simülasyonlar ve makine öğrenimi yardımıyla, bu sürecin malzeme ve enerji dengelerini iyileştirmenin yollarını arayacaklar.

Ayrıca, kirleticileri gidermek ve böylece ilk tamamen biyolojik olarak parçalanabilir BPS'yi üretmek için yeni bir kimyasal maddeye ihtiyaç duyulmaktadır. Ekip, bu madde için temel bir plan geliştirmiş ve patent başvurusunda bulunmuştur. Üçüncü alt projede, teknolojiyi daha da geliştirmeyi planlamaktadır. Bir diğer hedef ise, biyolojik PBS üretiminden kalan atıkları kullanarak laboratuvar tesislerini çalıştırmak için kullanılabilecek yenilenebilir elektrik ve ısı üretmektir. Son aşamada ise araştırmacılar, dijital 3D modeller ve tamamen biyolojik bazlı PBS kullanarak endüstriyel kullanım için ilk ürünleri (örneğin, ambalaj ve tıbbi malzemeler) üretmeyi hedeflemektedir.

Dış Ortaklarla ve Diğer Üniversitelerle İşbirliği

Melanie Walther, Oldenburg Üniversitesi'nde Genç Araştırma Grubu'nu kurmak üzere göreve başladı. Bir doktora sonrası araştırmacı ve üç doktora öğrencisi onun gözetiminde araştırma yapacak. Walther, Kiel Üniversitesi'nde (CAU) İşletme Kimyası okudu ve 2016'da lisans, 2018'de ise yüksek lisans derecesini aldı. 2023 yılında Bremen Üniversitesi'nde organik fonksiyonel malzemeler alanında doktorasını tamamladı ve doktora sonrası araştırmacı olarak organik kimya alanında araştırmalar yaptı.

Oldenburg Üniversitesi'nde şu anda üçüncü taraf fonlarıyla desteklenen dokuz Genç Araştırma Grubu bulunmaktadır. Amaç, Walther gibi üstün ve yüksek nitelikli genç araştırmacıları profesörlüğe veya diğer üst düzey akademik pozisyonlara giden yolda desteklemektir. EcoPBS projesindeki diğer ortak üniversiteler Hanze Uygulamalı Bilimler Üniversitesi (Groningen, Hollanda), Twente Üniversitesi (Enschede, Hollanda) ve Christian-Albrechts-Universität zu Kiel'dir. Ayrıca bahçe ve peyzaj şirketi Oeltjen (Westerstede), araştırma enstitüsü Fair-Fusion (Emmen, Hollanda) ve plastik tedarikçisi Biovox (Darmstadt) da projede ortak olarak yer almaktadır.

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1187831/turning-garden-and-crop-waste-into-plastics.html: