Çevre Dostu Süper Sabunlar

Geleneksel sabunlardan biraz farklı olarak ta­sarlanan yüksek tekno­loji ürünü sabunların günümüzde petrol sızıntılarını ve zehirli kimyasal atıkları temizlemek için kullanılan diğer yöntemlerden ne tür üstünlükleri olabilir diye me­rak edebilirsiniz. Yeni nesil sabunları üreten kimyacılar bu temizleyici­lerin önemli avantajları olduğunu söylüyor. Bu sabunlar bulundukları ortamın ışık, asitlik, sıcaklık, basınç ve manyetizma durumuna göre tep­ki göstererek ortama yayılmış kirleri veya hedefledikleri maddeleri temiz­leyebiliyor.

 

Tasarlanan yeni nesil sabunların kullanıldıklarında yağlı sabun köpü­ğü formuna dönüşeceği, çevreye ya­yılan petrolü kısa sürede gerçekten temizleyebileceği ve işlem bittiğinde de ortamdan tamamen uzaklaştırabileceği söyleniyor. Nasıl mı? Mıknatıslarla!

 

Bristol Üniversitesinde kimyacıların ve malzeme bilimcilerin ortaklaşa yürüttüğü araştırma sonucunda elde edilen sabun, demir elementi içeriyor. Sabunun kimyasal yapısına eklenen demir tuzları mıknatısla çe­kilmeye yetecek miktarda. Demirin sabuna kimyasal bir bağ ile bağlan­masına yardımcı olan bir yüzey ak­tif madde de bu karışıma eklenmiş. Bu sabunlu bileşik, özellikle petrol sızıntısı ile kirlenmiş kıyılara püskürtüldüğünde ortamı temizliyor, temizleme işlemi tamamlandığında da mıknatısla donatılmış ekipmanla emilerek ortamdan uzaklaştırılıyor. Geride ne zehirli çözücü kimyasal maddeler ne de petrol sızıntısı kalı­yor. Bu tür bir temizleme işleminin sızıntıdan olumsuz etkilenmiş deniz hayvanlarına da uygulanabileceği belirtiliyor.

 

Hatırlarsanız Meksika Körfezinde 2010 yılında yaşanan “BP Deepwater Horizon” çevre felaketi neticesinde 10.000 km²’lik bir alana yayılan ham petrol sızıntısı derinsu ekosistemine çok büyük zarar vermişti. Pennsylvania State Üniversi­tesinden malzeme bilimci Mike Chung, bu kirlenmeyi temizleyecek formülü ve çözümü bularak “Profesör Temiz” olarak tarihe geçmişti. Bulduğu formülün adı “Petrojel (i-Petrogel)”. Bu temizleyi­cinin temelinde poliolefin denilen plas­tik benzeri, uzun zincirli bir polimer molekül yatıyor. Teknik olarak, içinde herhangi bir yüzey aktif madde bulun­mayan poliolefinin moleküler zincirine birtakım yan dallar eklenmiş. Bu sayede petrol parçacıklarının etrafını çeviren bir poliolefin molekül ağı oluşturulmuş. Kullanılan 500 gr Petrojel yaklaşık 18 kg petrolün etrafını çevirerek sızıntının denize yayılmasını ve kumlara ya da de­niz hayvanlarına bulaşmasını engelliyor. Toz hâlinde sızıntının üzerine püskürtüldüğünde de jele dönüşerek petrolü içine alıp sudan ayrıştırıyor. Daha son­ra petrojel, süzgeçli bir deniz süpürücü cihaz (skimmer) kullanılarak denizden uzaklaştırılıyor. Hidrokarbonlu bir bile­şik olduğu için poliolefinin rafine edile­rek arıtılmasının da hayli kolay olduğu ayrıca belirtiliyor.

 

Massachusetts Institute of Technology’deki (MIT) kimya mühendisleri de petrol kirliliğini temizlemek için çok bildik bir malzemeyi kullanmış -tabii ki üzerinde biraz değişiklik ya­parak. Çiğnediğimiz sakız, yani bil­diğiniz çiklet. Sakızın ham maddesi olan polivinil asetat biyolojik olarak ayrıştırılabilen, doğal bir madde. Uzmanlar polivinil asetatta birkaç moleküler düzenleme yaptıktan sonra bu malzemeyi yüzey aktif madde olarak kullanmayı hedeflemiş. Yapı­lan değişikliklerden ve düzenlemelerden sonra, sakızın ham maddesi suyla temas ettiğinde köpüren bir malzeme hâline gelmiş. Yani bir ba­kıma sakızdan sabun elde edilmiş.

 

Elde edilen bu bileşiğin bir molekü­lü suya tutunurken, diğer molekülü ham petrolü bir kılıf gibi sarıyor. Sıvı hâldeki sakız benzeri bu sabun, petrol sızıntısının kenarlarına püskürtüldüğü zaman köpürerek sızın­tının etrafında bariyer oluşturuyor ve sızıntının yayılmasını engelliyor. Bu sakızlı-sabunlu bileşik ayrıca su altına da püskürtülerek dibe çöken zehirli tortuların su yüzeyine çıka­rılıp temizlenmesini sağlıyor. Bu sa­bunun temizleme gücü sadece ham petrolle kısıtlı değil. Alüminyumun işlenmesi neticesinde atık ürün ola­rak ortaya çıkan ve gayet yakıcı bir madde olan kırmızı çamur, çevreyi kirleten tehlikeli bir unsur olarak biliniyor. MIT’nin kimya mühen­dislerinin geliştirdiği sakızlı sabun, kırmızı çamurun üzerine püskürtüldüğü zaman, birtakım kimyasal tepkimeler neticesinde çamur tama­men zehirsiz, köpüklü ve yapışkan bir maddeye dönüşüyor. Bu madde sıkıştırıldığında ise özellikle teras kaplaması ve çatı izolasyonu için sağlam bir inşaat malzemesi olarak kullanılabilir hâle geliyor.

 

Kuzey Carolina’da bulunan ve top­raktaki zehirli kimyasal atıkları temizleme ve toprağı iyileştirme çalış­maları yapan bir firma da (EOS Re- mediation) soya fasulyesi yağını jele dönüştüren bir bileşen buldu. Soya fasulyesi yağını bu madde ile karıştırdıkları zaman geçici bir süreliği­ne sıvı hâle geçerek toprağa kolayca uygulanabiliyor. Toprağa uygulan­dıktan bir süre sonra sıvı hâlden jel hâline geçiyor ve toprakta çok uzun süre, hatta yıllarca bu şekilde kala­biliyor.

 

Bu formülün içine klorlu çözücüleri ve toksinleri parçalayarak zararsız hâle getiren bakteri hücrelerini içe­ren bir solüsyon da ilave ediliyor. Toksinleri arındıran bakteri-jel ka­rışımı bu soya fasulyesi yağı bileşi­ği, uzun süre yıkanmadan kalarak zehirli atıkları topraktan etkili bir şekilde ayrıştırıyor. Temizleme işi bittiğinde de bu bileşik kendi kendi­ne indirgenebiliyor. Bu yöntem kullanılarak Savana Nehri kıyısındaki, atıklarla kirletilmiş arazi tamamen temizlenmiş.

 

Süper sabun üretim endüstrisin­de işin sırrı kullanılan yüzey aktif maddelerde yatıyor. Bu maddeler şartlara bağlı olarak yani ortamın ışık, asitlik, sıcaklık, basınç ve man­yetizma durumuna göre, sabunun köpürme özelliğini ya aktifleştiriyor ya da pasifleştiriyor. Örneğin, Bristol Üniversitesindeki ekibin bulduğu köpük maddesi ışığa bağlı olarak aktifleşiyor. Bu yüzey aktif madde, pestisitler ve herbisitler gibi zirai mücadele ilaçlarına karıştırılıp bitkilere püskürtüldüğünde sadece ihtiyaç duyulduğunda köpürüyor. Örne­ğin, bitkilere zarar veren böcek türü gündüzleri etkiliyse ilaç da gündüz­leri köpürüyor, böcek bitkilere gece­leri zarar veriyorsa ilaç da karanlıkta köpürerek etkin hâle geçiyor.

 

Sabun alanında yapılan bu tür çalış­malar ilerledikçe sulara ve toprağa karışan zehirli kimyasalları kolayca temizleyecek çevre dostu süper sabunların pratikte kullanımının da yaygınlaşacağı belirtiliyor.

Kaynaklar

-https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.macromol.6b01244

-https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2091091/Worlds-magnetic-soap-revolutionise-pollution-clean-operations.html

-https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.6b00208

-https://teknologi.id/global/science/i-petrogel-new-cheaper-ocean-oil-spill-cleanup-material/

-https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acssuschemeng.8b02522