Lastik işi kirli bir iştir. Arabanızın altındaki toz, toprak ve çamurdan söz etmiyoruz. Kauçuk imalatı, petrole aşırı bağımlı, yoğun kaynak gerektiren bir süreçtir, ancak bilim insanları geleneksel lastiklerde anahtar rol oynayan moleküllerin yerine, bu iş için özel yetiştirilecek bitki ve ağaçlardan gelen, lastiğin rengini, şeklini veya performansını etkilemeyecek bir üretim tekniği bulma peşindeler.
Lastik üretiminin çevreye verdiği zararlar nedeniyle yıllardır daha sürdürülebilir bir yöntem aranıyordu. Bu araştırmaların çoğu, izopren adı verilen bir molekül olan kauçuğun ana bileşenine odaklanmıştır. Izopren üretmek için petroldeki moleküller termal olarak ayrılır ve molekül yüzlerce diğer kimyasaldan izole edilir, saflaştırılır * ve bu noktadan sonra kendisini uzun polimer zincirleri halinde düzenler.
Üstelik izopren doğal kaynaklardan da elde edilmeye uygun bir kimyasaldır. Araştırmacılar, lastik kauçuğu üretmek için şekerden elde edilen biyokütleyi kullanabileceklerini fark ettiler ancak bu işlemin endüstriyel ölçekte yeterli bir üretim hacmini karşılaması zor görünüyordu. Örneğin Goodyear firması, 2010 yılında izoprenin mikrobik üretimini arttırmak için bakteri mühendisliği yöntemine başvurmuştu; bununla birlikte 2012 yılında kilit bir enzimin klonlanmasıyla başka bir potansiyel ilerleme kaydedilmişti.
Minnesota Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, petrolü rafine etme işlemine benzeyen bir işlem olan doğal mikrobik fermantasyon yöntemiyle bu işi başarmayı planlıyorlar.
Üçüncü adımda ise metil-THF'nin izopren içindeyken kurutulması için, yakın zamanda keşfedilen ve Phosphorous Self-Pillared Pentasil adı verilen bir katalizör kullanmak gerekiyor. Bu yöntem, ürünün çoğu izopren olmak üzere, yüzde 90 gibi yüksek bir katalitik verimlilik ile sonuçlandı. Araştırmacılar bu gelişmenin hem yenilenebilir izopren üretiminin hem de diğer gelişmiş kauçuk esaslı ürünlerin üretiminde verimli bir yol olduğunu söylüyor.
Minnesota Üniversitesi Kimya Mühendisliği Doçenti ve yeni çalışmanın baş yazarı Paul Dauenhauer;
S-PPP gibi yeni P içerikli zeolit katalizörlerinin performansı şaşırtıcıydı. Bu katı katyonlu katalizör sınıfı, çarpıcı derecede iyileştirilmiş katalitik etkinlik sergiliyor ve yenilenebilir izoprenin mümkün olmasının asıl nedeni de bu.diyor.
Araştırma ACS Catalysis dergisinde yayınlandı.
Kaynak: Minnesota Üniversitesi
#bilim #kimya #çevre