Bilim insanlarından sıra dışı buluş: Suyu kirleten plastik artık suyu temizliyor
Bilim insanları, sulardaki gözle görülemeyen PET parçacıklarını yakalayabilen manyetik "nanoçiçekler" geliştirdi. Demir oksitten üretilen yapılar, nanoplastikleri sudan ayırmakla kalmadı; toplanan atıkları ağır metal ve organik boya gibi başka kirleticileri temizleyebilen işlevsel bir malzemeye dönüştürdü.
İspanya'daki Madrid Malzeme Bilimi Enstitüsü araştırmacıları, su kaynaklarındaki PET nanoplastikleri manyetik olarak yakalayabilen demir oksit "nanoçiçekler" geliştirdi. Laboratuvar çalışmalarında bir gram nanoçiçeğin 10 bin miligrama kadar nanoplastik tutabildiği belirlendi. Yakalanan plastikler atık olarak bırakılmadı, sudaki ağır metalleri ve organik boyaları temizleyebilen yeniden kullanılabilir bir malzemenin parçasına dönüştürüldü.
SUYA KARIŞAN PET PARÇACIKLARINI HEDEF ALDILAR
İspanya Ulusal Araştırma Konseyi bünyesindeki Madrid Malzeme Bilimi Enstitüsünde görev yapan bilim insanları, PET kaynaklı nanoplastiklerin sudan ayrılmasına yönelik bir yöntem geliştirdi.
Chemical Engineering Journal dergisinde yayımlanan araştırmada, manyetik özellik taşıyan demir oksit nanoparçacıkları kullanıldı. Çiçeği andıran çok çekirdekli yapıları nedeniyle bu parçacıklar "nanoçiçek" olarak adlandırıldı.
Araştırma; içecek şişeleri, gıda ambalajları ve polyester tekstil ürünlerinde kullanılan PET'in parçalanmasıyla oluşan nanoplastikler üzerinde yürütüldü.
NANOÇİÇEKLER PLASTİK PARÇACIKLARA TUTUNUYOR
Nanoçiçekler suya eklendiğinde PET nanoplastiklerin yüzeyine tutunuyor. Plastik parçacıklar böylece manyetik özellik kazanıyor ve mıknatıs yardımıyla sudan ayrılabiliyor.
Laboratuvar deneylerinde bir gram manyetik nanoçiçeğin 10 bin miligrama kadar PET nanoplastik yakalayabildiği kaydedildi. Araştırma ekibi, bu kapasitenin şimdiye kadar bildirilen sonuçlar arasında öne çıktığını belirtti.
PLASTİKLER NASIL NANOPLASTİĞE DÖNÜŞÜYOR?
Kullanım ömrünü tamamladıktan sonra çevreye karışan PET atıklar, güneş ışığına ve fiziksel aşınmaya maruz kalıyor. Bu süreç, plastiklerin zamanla gözle görülemeyecek boyutlardaki parçacıklara ayrılmasına yol açıyor.
Araştırmanın başlıca yazarlarından ICMM-CSIC araştırmacısı Alvaro Gallo-Cordova, güneş ışığı ve fiziksel aşınmanın plastikler üzerinde zımpara benzeri bir etki oluşturduğunu belirtti. Gallo-Cordova, ortaya çıkan çok ince plastik parçacıkların toprağa ve su kaynaklarına karışabildiğini aktardı.
Nanoplastiklerin çok küçük olması, bu parçacıkların mevcut arıtma süreçlerinde tespit edilmesini ve sudan uzaklaştırılmasını güçleştiriyor.
NANOÇİÇEKLER PLASTİKLERİ MANYETİK HALE GETİRDİ
Bilim insanları, nanoplastikleri sudan ayırmak için demir oksidin manyetik özelliğinden yararlandı. Geliştirilen nanoçiçekler suya eklendiğinde PET parçacıklarının yüzeyine bağlandı.
Bu bağlantının ardından nanoplastikler manyetik özellik kazandı. Plastik parçacıklar daha sonra mıknatıs yardımıyla sudan ayrıldı.
Gallo-Cordova, nanoçiçeklerin çok sayıda çekirdekten oluştuğunu ve bu çekirdeklerin birlikte hareket ederek malzemenin manyetik özelliğini artırdığını açıkladı. Laboratuvar sonuçlarına göre bir gram nanoçiçek, 10 bin miligrama kadar PET nanoplastik yakaladı.
TOPLANAN PLASTİKLER ATILMADI
Araştırma ekibi, sudan ayrılan nanoplastikleri atık olarak bırakmak yerine yeniden kullandı. Nanoçiçeklerin PET parçacıklarının yüzeyinde kalmasıyla plastik içeren manyetik bir hibrit malzeme üretildi.
Deneylerde bu malzemenin sudaki ağır metalleri ve organik boyaları tutabildiği belirlendi. Elde edilen yapının bazı kirleticilerin katalitik yöntemlerle parçalanmasında da kullanılabildiği kaydedildi.
Gallo-Cordova, yöntemin temelini "Kirleticinin kendisini diğer kirleticileri ortadan kaldırmak için kullanıyoruz" sözleriyle açıkladı. Böylece suya karışan PET nanoplastikler, başka kirleticilerin temizlenmesinde kullanılabilen bir ham maddeye dönüştürüldü.
MALZEME BEŞ KEZ TEST EDİLDİ
Araştırmacılar, elde edilen hibrit malzemenin yeniden kullanım performansını da ölçtü. Malzeme, beş kullanım döngüsünün ardından kirletici tutma kapasitesinin yüzde 88'ini korudu.
Deneyler sırasında suya geçen demir miktarı, başlangıçtaki demir içeriğinin yüzde 0,82'sinin altında kaldı. Araştırma ekibi, bu sonuçların malzemenin kararlılığı ve tekrar kullanılabilirliği hakkında veri sunduğunu bildirdi.
Yöntemde bütün suyun ısıtılmasına ihtiyaç duyulmadı. Manyetik ısı doğrudan nanoparçacıkların yüzeyinde oluşturuldu. Gallo-Cordova, ısının belirli bir alanda üretilmesinin işlem sırasında kullanılan enerjiyi azalttığını belirtti.
YÖNTEM LABORATUVAR ÖLÇEĞİNDE DENENDİ
Çalışma, demir oksit nanoçiçeklerin PET nanoplastikleri yakalama ve elde edilen hibrit malzemenin diğer kirleticileri tutma kapasitesini ortaya koydu.
Araştırmanın sonuçları, yöntemin doğrudan içme suyu arıtımında kullanılmaya başladığı anlamına gelmiyor. Teknolojinin arıtma tesislerinde uygulanabilmesi için farklı su örnekleriyle daha geniş ölçekte test edilmesi gerekiyor.
