Plastik Şişeler, Çok Yönlü Uygulamalar İçin Aerojellere Dönüşüyor. Singapur Ulusal Üniversitesi’nden (NUS) araştırmacılar, plastik şişe atıklarını bir çok yararlı uygulamada kullanılmak üzere, aerojellere dönüştürecek yeni bir yol buldular.
Plastik şişeler yaygın olarak dünyanın en çok geri dönüştürülen plastiği olan polietilen tereftalattan (PET) yapılır. Araştırma ekibinin geliştirdiği PET aerojeller, yumuşak, esnek, dayanıklı, son derece hafif ve kullanımı kolaydır. Aynı zamanda üstün ısı yalıtımı ve güçlü emme kapasitesi gösterirler. Malzemenin bu özellikleri, binalarda ısı ve ses yalıtımı, petrol sızıntısı temizliği, itfaiyeci ekipmanı kaplamaları ve gaz maskeleri uygulamalarında kullanım için idealdir.
Bu çalışma, NUS Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü’nden Doçent Doktor Hai Minh Duong ve Profesör Nhan Phan-Thien başkanlığındaki bir araştırma ekibi tarafından gerçekleştirildi.
Plastik şişe atıklarının geri dönüşümü
Plastik atıklar biyolojik olarak parçalanamazlar. Bu tür atıklar genellikle deniz yaşamını etkilemekle birlikte, yeraltı suyu kirliliği ve karasal kirlilik gibi sorunlara neden olur. Küresel olarak, yıllık plastik şişe tüketimi sürekli olarak artıyor ve 2021 yılına kadar yılda yarım trilyon tonu aşması bekleniyor.
Prof Duong, “Plastik şişe atıkları en yaygın plastik atık türlerinden biridir ve çevreye zararlı etkileri vardır. Ekibimiz, plastik şişe atığını PET aerojellerine dönüştürmek ve birçok heyecan verici kullanım için basit, düşük maliyetli ve yeşil bir yöntem geliştirmiştir. Üretim teknolojisi de seri üretim için kolayca ölçeklenebilir. Bu sayede plastik atıkların neden olduğu zararlı çevresel zararları azaltmaya yardımcı olabiliriz, ”diyor.
Çok yönlü PET aerojelleri
Araştırma ekibi, PET aerojelleri üretecek teknolojiyi geliştirmek için iki yıl çalıştı. (Ağustos 2016’dan Ağustos 2018’e kadar). Bu çalışmanın sonuçları Ağustos 2018’de Colloids and Surfaces A dergisinde yayınlandı .
Prof Nhan, “PET aerojellerimiz çok yönlüdür. Onlara farklı uygulamalar için farklı yüzey işlemleri yapabiliriz. Örneğin, çeşitli metil grupları ile birleştiğinde PET aerojelleri çok miktarda yağı çok çabuk emebilir. Mevcut ticari emici maddelere göre yedi kat daha iyi performans gösterir ve petrol sızıntısı temizliği için son derece uygundur”.
Daha hafif ve daha güvenli itfaiyeci
Bir başka yeni uygulama, yangın güvenliği uygulamaları için PET aerojellerinin ısı yalıtım özelliğini kullanmaktır.
Mevcut itfaiyeci montları hantaldır ve sıklıkla diğer solunum ve güvenlik ekipmanlarıyla birlikte kullanılırlar. Bu, özellikle uzun süreli operasyonlarda, itfaiyecilere zarar verebilir.
PET aerojelleri üstün termal direnç ve stabilite gösterir. Ateşe dayanıklı kimyasallarla kaplandığında, 620 santigrat dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilir. Bu, geleneksel itfaiyeci kaplamalarında kullanılan termal kaplamadan yedi kat daha fazladır ve geleneksel termal astarın ağırlığının sadece yüzde 10’udur. PET aerojelinin yumuşak ve esnek yapısı da daha fazla konfor sağlar.
Nhan, “Yangın geciktiricilerle kaplanmış PET aerojelleri bir kaplama malzemesi olarak benimseyerek, itfaiyeci kaplamaları daha hafif, daha güvenli ve daha ucuz hale getirilebilir. Ayrıca, kişisel kullanım için düşük maliyetli ısıya dayanıklı ceketler üretmek de mümkündür.”
Zararlı karbon dioksit ve toz parçacıklarını emen 2’si 1 arada maske
Bir amin grubu ile kaplandığında, PET aerojel, ortamdan karbondioksiti hızla emebilir. Emme kapasitesi, pahalı ve hantal olan gaz maskelerinde kullanılan malzemelerle karşılaştırılabilir. Bu uygulamayı göstermek için ekip, toz parçacıklarını ve karbondioksiti etkin bir şekilde absorbe edebilen bir prototip maske oluşturmak için ince bir PET aerojel tabakasını bir ticari ince parçacık maskesine gömdü.
Nhan, “Amine takviyeli PET aerojelleri ile kaplanmış maskeler, hava kirliliği ve karbon emisyonunun fazla olduğu Çin gibi ülkelerde yaşayan insanlara da faydalı olabilir. Bu maskeler kolayca üretilebilir ve ayrıca potansiyel olarak yeniden kullanılabilir hale getirilebilir”.
NUS araştırmacıları ayrıca, dumanın en ölümcül bileşeni olan karbon monoksit gibi zehirli gazların emilmesi için PET aerojellerine basit yüzey modifikasyonu yapmayı da araştırıyorlar.
Daha önceki çalışmalarında, araştırma ekibi kağıt ve tekstil atıklarını sırasıyla selüloz ve pamuk aerojellerine dönüştürmüştü. Plastik şişe atığının aerojellere dönüştürülmesini içeren bu son yenilikle birleştiğinde NUS ekibi, kısa bir süre önce “2018 Create the Future Design Contest by Tech Briefs” yarışmasında Sürdürülebilir Teknolojiler kategorisinde ödüle layık görüldü.
Kaynak : Phys
