ABD’nden araştırmacılar, bamya ve çemen otu özlerinin mikroplastik temizliğinde sentetik kimyasallardan daha etkili olduğunu kanıtladı.
ABD merkezli Tarleton State University‘den Prof. Dr. Rajani Srinivasan liderliğindeki ekip, bu bitkilerden elde edilen doğal polisakaritlerin, mikroplastiklerle güçlü bir şekilde etkileşime girerek sudan ayrıştırabildiğini gösterdi. Özellikle galaktomannan (çemen otunda) ve pektin-mukilaj karışımı (bamyada) gibi doğal şeker bazlı polimerlerin, mikroplastik parçacıkların yüzeyine tutunarak kümelenmelerini sağladığı belirtildi. Bu sayede plastikler daha kolay ayrıştırılabiliyor. Araştırmacılar, önce bitkileri su içinde bekleterek doğal özlerini çıkardı, ardından bu özleri kurutarak toz haline getirdi. Sadece 1 gram bitki tozu, 1 litre suda mikroplastiklerin büyük kısmını etkili şekilde yakalayabiliyor.
Hangi bitki, hangi suda daha etkili oldu?
Laboratuvar koşullarında yapılan testler, her bitkinin farklı su kaynaklarında farklı verimlilik gösterdiğini ortaya koydu. Çemen otu tozu, özellikle yeraltı sularında %90’a varan başarı sağlarken; bamya deniz suyunda %80 oranında mikroplastik temizleyebildi. Tatlı suda ise iki bitkinin karışımı en etkili sonucu verdi: 30 dakikada %77 oranında mikroplastik uzaklaştırıldı. Mikroplastiklerin boyutu ve kimyasal yapısı (örneğin PET, PE, PVC) bu verimlilik oranlarını etkileyebiliyor; bazı bitki özleri belirli türlere karşı daha etkili sonuçlar veriyor. Karşılaştırmak gerekirse, geleneksel sentetik flokülantlar genellikle benzer oranda başarıyı 2 ila 4 saat arasında sağlayabiliyor. Bu bitki bazlı çözümler, mevcut sentetik flokülantların ötesinde daha hızlı, verimli ve toksik olmayan bir alternatif sundu.
Sentetik polimerlere doğal bir alternatif
Günümüzde atık su arıtımında yaygın olarak kullanılan poliakrilamid gibi sentetik polimerler, doğada çözünmeyen ve toksik etkiler yaratabilen maddeler olarak biliniyor. Ayrıca Avrupa Birliği gibi bazı bölgelerde bu maddelerin kullanımı, kalıntı riski ve çevresel etkileri nedeniyle düzenleyici otoriteler tarafından sınırlandırılmaya başlandı. Oysa bamya ve çemen otu gibi bitkilerden elde edilen polisakaritler, hem biyolojik olarak parçalanabiliyor hem de suya ek toksik yük getirmiyor. Bu özellikleriyle, özellikle kırsal ve kaynak sıkıntısı çeken bölgelerde uygulanabilir, düşük maliyetli ve çevre dostu bir çözüm sunuyor. Mikroplastik arıtımı için doğal yöntemler arayışı açısından da önemli bir ilerleme sağlıyor.
Bitki özlerinin mikroplastikleri nasıl yakaladığı mikroskobik analizlerle doğrulandı
Araştırma ekibi, bitki özlerinin mikroplastiklerle nasıl etkileşime girdiğini anlamak için bir dizi gelişmiş analiz yöntemi kullandı. Bu süreçte, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopi (FTIR) tekniklerinden yararlanıldı. Bu analizler, mikroplastiklerin bitki polisakaritlerine bağlandığını net biçimde ortaya koydu. Ayrıca ζ-potansiyel ölçümleriyle yüzey yüklerinde meydana gelen değişimler izlendi ve böylece flokülasyon yani kümelenme mekanizması da doğrulandı. Elde edilen veriler, bitkisel polimerlerin sadece fiziksel olarak değil, aynı zamanda kimyasal bağlarla da mikroplastikleri etkili şekilde yakaladığını gösterdi.
Sırada saha testleri ve endüstriyel ölçeklendirme var
Bu bulgular, daha önce 2022 yılında yine Tarleton State University tarafından demirhindi (tamarind) üzerinde yürütülen ve benzer flokülasyon mekanizmalarını inceleyen çalışmaların devamı niteliğinde. Ancak bamya ve çemen otu ile elde edilen yüksek başarı oranları sayesinde araştırmacılar artık saha uygulamalarına ve endüstriyel ölçeklendirme çalışmalarına yönelmiş durumda. Geliştirilen yöntemin farklı su kaynakları için optimize edildiği belirtiliyor. Yayınlanan sonuçlar, ACS Omega dergisinde bilim dünyasıyla paylaşıldı ve büyük ilgi gördü. Bu tür doğal çözümlerin, gelecekte kamu altyapılarına entegre edilmesi ve sürdürülebilir su yönetimi politikalarına dahil edilmesi, uzun vadede hem çevresel hem de halk sağlığı açısından büyük fayda sağlayabilir.
Türkiye için potansiyel: Yerli bitkilerle yerinde çözüm
Bamya ve çemen otu, Türkiye’nin birçok bölgesinde yetiştirilen ve yaygın olarak tüketilen bitkiler arasında yer alıyor. Bu nedenle söz konusu teknoloji, Türkiye’de hem belediye altyapılarında hem de kırsal alanlardaki içme suyu arıtımlarında kullanılabilecek yerli ve düşük maliyetli bir çözüm olabilir. Özellikle mikroplastik kirliliğinin artan tehdidi karşısında bu tür doğal ve uygulanabilir yöntemlerin önemi daha da artıyor. TÜBİTAK destekli bazı üniversite laboratuvarlarında benzer bitki bazlı arıtma yöntemleri üzerine araştırmalar yürütülürken, bazı belediyeler de pilot düzeyde uygulamaları değerlendirmeye başladı.
Doğal arıtma çözümleriyle mikroplastik kirliliğine karşı
Bamya ve çemen otu gibi doğal kaynaklardan elde edilen bitki özlerinin, mikroplastik temizliğinde sentetik kimyasallardan daha etkili sonuçlar vermesi, çevre mühendisliğinde önemli bir paradigma değişimine işaret ediyor. Bu yöntemler yalnızca etkili olmakla kalmıyor, aynı zamanda toksik atık üretmeyen ve biyolojik olarak parçalanabilen alternatifler sunarak, sürdürülebilirlik kriterlerini karşılıyor. Önümüzdeki süreçte, bu tür doğal flokülantların saha testleriyle desteklenmesi ve yerel arıtma altyapılarına entegre edilmesiyle, dünya genelinde daha güvenli ve erişilebilir su kaynaklarına ulaşmak mümkün olabilir.
İlgili makaleler
- Mikroplastiklere karşı su altı devriyesi: mikrotemizleyiciler
- Alg patlamalarına karşı çözüm: fosfor giderici adsorbanlar
- Kınalıada açıklarında müsilaj alarmı: Marmara yeniden kirli soluk alıyor