Deniz suyundaki CO2’den biyoplastik üretimi, yenilenebilir enerjiyle çalışan sistem sayesinde karbon negatif ve çevre dostu üretim sağlıyor

Uluslararası araştırmacılar, yenilenebilir enerjiyle çalışan ve genetiği değiştirilmiş bakterilerden yararlanan bir sistemle okyanustaki CO₂’den biyoplastik üretimi gerçekleştirerek sürdürülebilir plastik üretiminde yeni bir sayfa açtı. Bu yenilikçi yaklaşım, deniz suyundan karbon yakalama sürecini kullanarak çevre dostu bir karbon negatif üretim sistemi oluşturuyor.

Deniz suyunda çözünmüş karbondioksit (CO₂), gelecekte fosil yakıt bağımlılığını azaltabilecek alternatif bir karbon kaynağı olarak öne çıkıyor. Çin’de yapılan çalışmada çözünmüş CO₂ doğrudan yakalandı. Bu karbondioksit, okyanustaki CO₂’den biyoplastik üretimi sağlamak amacıyla, deniz suyundan karbon yakalama sürecine dayalı bir yöntemle biyolojik olarak çözünebilen plastik üretiminde kullanılabilecek bir maddeye dönüştürüldü. Araştırma, Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Chuan Xia öncülüğünde uluslararası bir ekip tarafından gerçekleştirildi ve Nature Catalysis dergisinde yayımlandı. Bu yenilikçi yaklaşım, çevreye zarar vermeden ham madde üreten sürdürülebilir bir karbon negatif üretim sistemi modeli ortaya koyuyor.

Deniz suyundaki CO2’den biyoplastik üretimi, yenilenebilir enerjiyle çalışan sistem sayesinde karbon negatif ve çevre dostu üretim sağlıyor


Deniz suyundan karbon yakalayıp dönüştüren iki aşamalı sistem

Ekip, CO₂’yi doğal deniz suyundan yüzde 70’in üzerinde verimle yakalayabilen bir elektro-biyokatalitik hibrit sistem geliştirdi. Sistem, her bir kilogram CO₂’yi yakalamak için yalnızca 3 kWh enerji harcıyor ve 536 saat boyunca kesintisiz çalışabiliyor. Karbon yakalama maliyeti ton başına 229,9 ABD doları olarak hesaplandı; bu rakam, mevcut karbon yakalama teknolojileriyle rekabet edebilecek düzeyde.

İlk aşamada CO₂, bizmut bazlı bir elektrokatalizör yardımıyla saf formik aside dönüştürülüyor. İkinci aşamada ise genetik olarak değiştirilmiş Vibrio natriegens bakterileri bu formik asidi süksinik aside çeviriyor. Süksinik asit, biyolojik olarak çözünebilen poly(butylene succinate) (PBS) adlı termoplastik polimerin üretiminde temel yapı taşı olarak kullanılıyor. PBS plastiği, geleneksel plastiklere çevre dostu bir alternatif sunuyor. Bu yaklaşım, okyanustaki CO₂’den biyoplastik üretimi konusunda karbon-nötr teknolojilere giden yolda önemli bir dönüm noktası olarak görülüyor.

Yenilenebilir elektrikle çalışan karbon negatif üretim modeli

Sistem tamamen yenilenebilir elektrikle çalıştığı için sera gazı salımı yapmıyor — aksine, atmosferdeki sera gazı yükünü azaltıyor. Bu özellik, sistemi karbon negatif bir üretim modeli haline getiriyor. Deniz suyunun doğal karbon döngüsünden yararlanan yöntem, hem okyanus asitlenmesiyle mücadeleye katkı sağlıyor hem de sürdürülebilir hammadde üretiminde yeni bir kapı açıyor.

Ekonomik analizler, sistemin uzun süreli ve düşük maliyetli çalışabildiğini gösteriyor. Yakalanan CO₂, yalnızca plastik üretiminde değil, gelecekte yakıt, ilaç ve gıda bileşenlerinin üretiminde de kullanılabilecek değerli bir biyolojik hammadde haline gelebilir. Bu sistem, okyanustaki CO₂’den biyoplastik üretimi için geliştirilen ilk ölçeklenebilir çözümlerden biri olarak öne çıkıyor.

Deniz suyundaki CO2’den biyoplastik üretimi, yenilenebilir enerjiyle çalışan sistem sayesinde karbon negatif ve çevre dostu üretim sağlıyor

Denizlerden sanayiye uzanan döngüsel karbon vizyonu

Okyanuslar, insan kaynaklı CO₂ emisyonlarının yaklaşık yüzde 25’ini emerek dünyanın en büyük karbon yutağı işlevini görüyor. Ancak bu durum, deniz ekosistemlerinde asitleşme ve ekolojik dengesizlik risklerini artırıyor. Bilim insanları, deniz suyundaki karbonun geri kazanılıp değerli ürünlere dönüştürülmesini hem çevresel hem de ekonomik bir fırsat olarak değerlendiriyor.

Bu okyanus bazlı karbon yakalama yaklaşımı, deniz ekosistemlerinin sürdürülebilir yönetimi için de yeni olanaklar sunuyor. Yeni sistem, okyanus karbonundan biyoplastik üretimi hedefine yönelik somut bir adım olarak görülüyor. Karbonun denizden yakalanıp biyolojik süreçlerle dönüştürülmesi, döngüsel karbon ekonomisi açısından umut verici bir model oluşturuyor. Uzmanlara göre, bu teknoloji daha yüksek verimle çalışacak şekilde optimize edilirse, gelecekte karbon nötr değil, doğrudan karbon pozitif kimyasal üretim tesislerinin önünü açabilir.

Türkiye için potansiyel: Mavi karbon kaynaklarıyla yeşil sanayi

Türkiye’nin geniş kıyı şeridi ve güneş enerjisi potansiyeli, bu tür karbon yakalama ve biyoplastik üretim sistemlerinin yerel ölçekte uygulanmasına elverişli bir zemin sunuyor. Özellikle mavi ekonomi stratejileri kapsamında, deniz suyundaki karbonun yakalanması ve dönüştürülmesi hem iklim hedeflerine katkı sağlayabilir hem de sürdürülebilir sanayi için yeni bir ekosistem yaratabilir. Bu tür teknolojilerin üniversiteler ve özel sektör işbirliğiyle geliştirilmesi, Türkiye’yi karbon yönetimi ve biyoteknoloji alanında bölgesel bir öncü haline getirebilir.

Deniz suyundaki CO2’den biyoplastik üretimi, yenilenebilir enerjiyle çalışan sistem sayesinde karbon negatif ve çevre dostu üretim sağlıyor

Okyanus karbonundan sürdürülebilir üretim

Araştırma, karbonu bir atık olmaktan çıkarıp değerli bir kaynağa dönüştüren yeni bir dönemin başlangıcını simgeliyor. Okyanustaki CO₂’nin yakalanarak biyoplastiklere dönüştürülmesi, hem iklim değişikliğiyle mücadele hem de fosil temelli üretimden uzaklaşma açısından önemli bir kilometre taşı olarak değerlendiriliyor.

Bilim insanları, bu sistemin gelecekte daha yüksek verimle çalışacak şekilde ölçeklenebileceğini ve birçok sektörde çevre dostu ürünlerin temelini oluşturabileceğini belirtiyor. Bu vizyon, okyanusların yalnızca yaşamın kaynağı değil, aynı zamanda sürdürülebilir üretimin geleceği için de ilham kaynağı olabileceğini gösteriyor.

İlgili makaleler


İlgili HaberlerYazarın Diğer İçerikleri

Bir Cevap Bırakın

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz