Polimer Endüstrisinde Sürdürülebilirlik: Bölüm 1

Polimerler, hızlı tüketim ürünlerinden uzay teknolojisine sağlıktan bilişime hayatın her alanına ulaşan etkili malzemelerdir. Günümüzde kullandığımız polimer malzemelerin pek çoğunun hammaddesi hala petrol bazlı ürünlere dayansa da polimer endüstrisinde biyo-bazlı ve biyo-bozunur polimer malzemelerin geliştirilmesi konusunda son yıllarda dikkate değer gelişmeler yaşanmaktadır [1]. Bu tür daha sürdürülebilir alternatif polimer malzemeler akademi ve endüstri ortamında hızla geliştirildiği gibi, ‘sürdürülebilirlik’ kavramı da polimer endüstrisi için giderek genişleyen daha kapsayıcı bir yapıya evrilmektedir [1-5].

Bir malzemenin sürdürülebilirliği dinamik bir süreç olup malzemenin hammaddesinin ve/veya kaynağının yenilenebilir oluşu, üretim prosesinin yalınlığı ve enerji etkin oluşu, faydalı yapı taşlarına bozunacak şekilde tasarlanmış bir kullanım ömrü ile şekillenir [1]. Sürdürülebilir polimerler, en genel tanımıyla, yenilenebilir veya geri dönüştürülmüş kaynaklardan elde edilen, üretimi, kullanımı ve geri dönüşümü dahil tüm yaşam döngüsü içinde çevresel etkileri en aza indirilmiş malzemelerdir [2, 3].

 “Döngüsel Ekonomi (DE), verimli malzeme kullanımı, yeniden kullanım ve geri dönüşüm döngüleri aracılığıyla kaynakları mümkün olduğunca uzun süre dolaşımda tutarak kaynak ve enerji verimliliğini iyileştirmeyi amaçlar” [5]. Polimer malzemenin döngüsel ekonomiye adaptasyonunda hammadde seçimi, kimyasal çeşitliliği, polimerin üretimi, üretim hacmi, kullanım ve kullanım ömrü sonrası süreçlerinin tasarlanması önemlidir [2, 4, 5]. Bu tür sürdürülebilir polimerler tasarlamak için kullanılan etkin bir araç Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi/Analizi (YDA)’dir [2]. YDA yöntemleri, bir ürünün hammadde kullanımından nihai bertarafına (“beşikten mezara” ) kadar tüm yaşam döngüsü boyunca potansiyel çevresel etkilerini ele almada ve “beşikten mezara” etkilerini değerlendirmede politika yapıcıları, endüstriyi, araştırmacıları ve diğer paydaşları bir araya getirerek, malzeme seçimine karar vermede etkili hale gelmiştir [2, 5].

2050 yılına kadar 12 milyar tondan fazla petrol ve/veya biyo-bazlı plastik atığın oluşması öngörülmektedir [4]. Gerçek bir döngüsel polimer ekonomisi oluşturmak için bu atığın geri dönüştürülmesini ve kazanılmasını sağlayacak yenilikçi bakış açılarına ve metotlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bütüncül bir döngüsel polimer ekonomisi için tüm paydaşların (sanayiler, hükümetler, sivil toplum kuruluşları, araştırmacılar, nihai kullanıcılar vb.) dahil olduğu ve polimer malzemelerin kullanımının azaltıldığı, yeniden kullanılmasının sağlandığı ve geri dönüştürüldüğü sürdürülebilir bir model geliştirilmesi gerekir. Ancak polimer malzemelerin çeşitliliği, karmaşık doğası ve büyük hacimli üretim ve tüketimleri, bu tasarlanması istenen döngüsel sürecin önündeki en büyük zorluklardandır [2, 4, 5].

Zuin ve Kümmerer döngüsel bir sürdürülebilir polimer ekonomisi için dört önemli ilke açıklamıştır; azaltma, yeniden kullanma, geri dönüştürme ve sorumluluk [4]. Bütüncül bir döngüsel sürdürülebilir polimer ekonomisinin oluşturulması için tüm paydaşların, bu konuya olan sorumluluklarını yerine getirecek şekilde sürdürülebilirlik bilincinin oluşturulması ve belirlenen ilkeler ve oluşturulan küresel yasal düzenlemeler doğrultusunda etkili iletişimler kurması beklenmektedir [2, 4]. Polimer malzemelerin sürdürülebilirliğinin sağlanması sürecinde yaşanacak zorlukların aşılması için ise disiplinler arası araştırmalar (örneğin; polimer kimyası, fizik, mühendislik, medya-iletişim vb. alanlardaki ortak çalışmalar)  gelecekte önem kazanacaktır [3, 5].

Evoco polimer,  sürdürülebilir polimer ekonomisi için sorumlulukların bilincinde olup çalışmalarını bu doğrultuda sürdürmektedir.

Referanslar

[1] Scholten P. B. V., Cai J., Mathers R. T. Polymers for a Sustainable Future, Macromol. Rapid Commun. 2021, 42, 2000745.

[2] Morneau D., Sustainable polymers, Nat Rev Methods Primers 2, 45 (2022).

[3] Ashe, K. The steps to sustainability. Nat. Chem. 14, 243–244 (2022).

[4] Zuin, V.G. Kümmerer, K. Chemistry and materials science for a sustainable circular polymeric economy. Nat Rev Mater 7, 76–78 (2022).

[5] Tarazona, N.A., Machatschek, R., Balcucho, J. et al. Opportunities and challenges for integrating the development of sustainable polymer materials within an international circular (bio)economy concept. MRS Energy & Sustainability 9, 28–34 (2022).

Yazarlar: Duygu Kahraman                                                                                                   Tarih: Eylül 2022