Sürdürülebilirlik
Mikroplastiklerle Bilim Yoluyla Mücadele – Böcekler ve Alternatif Malzemeler
Securities.io sitesini Google'daki tercih ettiğiniz kaynaklara ekleyin
Mikroplastikler bir endişe kaynağı haline geldi. Bu parçacıklar, 5 milimetreden daha küçük olup, plastik bozuldukça parçalanır. Pratik olarak her yerde bulunan ve yaygın bir tehdit.
Harvard Tıp Okulu’nun dergisi Harvard Medicine’de yayımlanan bir makaleye göre, mikroplastikler insan vücudunun her yerinde, kan, tükürük, karaciğer, böbrek ve plasenta dahil tespit edilmiştir.
1 mikrometreden daha küçük mikroplastiklere,nanoplastikler denir, hücrelere nüfuz edebildikleri için daha da tehlikelidir. İnsan vücudunun yanı sıra, mikroplastikler çevreye, deniz yaşamına ve hayvanlara da ciddi bir kirletici olarak nüfuz etmiştir.
Mikroplastikler bulunabilir insan anne sütünde ve bir bebekte ilk dışkı, mekoniyumda, bu da mikroplastik tehlimesinin sıfırıncı günden itibaren üzerimizde, uğursuz bir gölge gibi yürüdüğünü gösterir.
Potansiyel olarak oksidatif hasara, DNA hasarına ve gen aktivitesindeki değişikliklere neden olabilir. Ayrıca bilinen bir kanserojen madde olup, Harvard Medicine’in raporuna göre, mikroplastikler fare çalışmalarında sperm sayısı ve kalitesinde azalma, over skarlaşması ve nesilde metabolik bozukluklarla ilişkilendirilmiştir.
Olumsuz etkilerine rağmen, insanlar sürekli olarak mikroplastikleri solur ve tüketir kirlenmiş deniz ürünleri, balık ve kabuklu deniz ürünleri dahil. Bunlar musluk suyu, şişelenmiş su ve bira gibi yaygın içeceklerde de bulunur.
Birleşmiş Milletler tarafından atıfta bulunulan bir çalışma, ortalama bir yetişkinin tuz yoluyla yılda yaklaşık2.000 mikroplastik tükettiğini tahmin etti. Başka bir yakın tarihli çalışma ise insanların yılda ortalama 39.000–52.000 mikroplastik parçacığı tükettiğini gösterdi.
Eğer solunan mikroplastik parçacıkları da eklersek, sayı yaklaşık 74.000 olur. Musluk suyu içmek için ek 4.000 parçacık, plastik şişelenmiş su için ise sayı 9.000 parçacık artar.
Bu rakamlar zaten şaşırtıcı derecede yüksek olmasına rağmen, çalışmanın yazarı Kieran Cox, bu verilerin mikroplastik tüketimini düşük tahmin ettiğini ve gerçekte değerlerin çok daha yüksek olabileceğini düşünüyor.
Zaman zaman, farklı ülkeler mikroboncuklar ve mikroplastikler üzerine düzenlemeler getirmiş veya yasaklamalar uygulamıştır. Ancak, toplumumuzun çok yönlülük, dayanıklılık, hafiflik ve düşük üretim maliyetleri nedeniyle plastiklere giderek daha fazla bağımlı hale gelmesi, bazı okyanus bölümlerindeki mikroplastik hacminin 2030 yılına kadar iki katına çıkabileceği anlamına geliyor.
Dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları, araştırmacılar ve çeşitli kuruluşlar sürekli olarak çözümler aramaktadır.
Önemli bir buluşta, Massachusetts Institute of Technology’den kimya mühendisleri ekibi, belirli mikroplastiklerin yerine geçebilecek yeni bir biyobozunur malzeme geliştirdi. Bazı sağlık ve güzellik ürünlerinde kullanılan mikroboncukların çevre dostu bir alternatifini tasarladılar.
Kaynak: MIT News
Sağlık ve Güzellik Ürünlerinde Kullanılan Mikroboncuklara Çevre Dostu Alternatif
Amerika Birleşik Devletleri, kişisel bakım ürünlerinde mikroboncuk kullanımını yasaklayan ilk ülke oldu. Bu yasak Arizona eyaletinde başladı ve ardından Kaliforniya, New York, New Jersey gibi birçok büyük eyalete yayıldı.
Bu yasak 2014 yılında yürürlüğe girdi. O zamandan beri birçok ülke ABD’nin izlediği yolu takip etti. Ülkeler arasında Kanada, Yeni Zelanda, Kuzey İrlanda, İtalya, Birleşik Krallık, İsveç, Tayvan, Kore vb. büyük tüketici ekonomileri yer alıyor.
Şimdi, mikroplastikleri kaynağında azaltma çabasıyla, MIT araştırmacılarından oluşan bir grup biyobozunur malzemeler sınıfı geliştirdi; bu malzemeler güzellik ürünlerinde kullanılan plastik boncukların yerini alabilir. Bu biyobozunur polimer malzemeler zararsız şekerler ve amino asitlere ayrışabilme yeteneğine sahiptir.
MIT’nin Koch Entegre Kanser Araştırma Enstitüsü’nden baş araştırmacı Ana Jaklenec’e göre:
“Mikroplastik sorununu hafifletmenin bir yolu mevcut kirliliği temizlemenin bir yolunu bulmaktır. Ancak aynı derecede önemli olan, baştan mikroplastik üretmeyen malzemeler yaratmaya odaklanmaktır.”
İnovasyonu ayrıntılı olarak açıklayan araştırma makalesinde, araştırmacılar motivasyonlarının, hedef uygulamalara uygun özelliklere sahip, parçalanabilir malzemelerle parçalanamayan plastikleri değiştirmek olduğunu belirttiler.
Hedeflerine ulaşmak için, şeker ve amino asit türevlerine ayrışan bir poli(β-amino ester) (PAE) tabanlı parçalanabilir mikropartikül (MP) platformu geliştirdiler.
İnovasyonun daha da çekici yanı, uygulama çeşitliliği ve çok daha fazlasını başarabilmesidir. Araştırmacılar, parçacıkların A vitamini gibi besin maddelerini kapsülleyebileceğini gösterdiler.
Kapsüllenmiş A vitamini ve diğer besin maddeleriyle zenginleştirilmiş gıdalar, dünya genelinde 2 milyar insanın besin eksikliği sorununa süper bir çözüm sunabilir. A vitamini dışında, malzeme D vitamini, E vitamini, C vitamini, çinko ve demiri de kapsülleyebilir.
Bu besinler ısı ve ışığa duyarlı olmasına rağmen, bu polimerlerle yapılan doğru kaplama, iki saat boyunca kaynar suya maruz kalmalarını bile dayanıklı kılabilir. Parçacıklar aynı zamanda test edildi güvenlik açısından, kültürlenmiş insan bağırsak hücrelerine maruz bırakarak ve hücreler üzerindeki etkilerini ölçerek. Hiçbir zarar verilmedi hücrelere.
Mikroboncuklar genellikle temizleyicilerde sıkça bulunan bir şeydir. Araştırmacılar ayrıca bu parçacıkların bu mikroboncukların yerini alıp alamayacağını incelediler.
Parçacıkları sabun köpüğüyle karıştırdılar ve bu karışımın, sabuna göre ciltte kalıcı işaretleyicileri ve su geçirmez eyelinerı çok daha etkili bir şekilde temizleyerek temizleyicilerin görevini iyi yerine getirdiğini buldular.
Malzemenin çok yönlülüğünden bahsederken, makalenin baş yazarı MIT kimya mühendisliği lisansüstü öğrencisi Linzixuan (Rhoda) Zhang şunları söyledi:
“Bu yeni bir malzeme sınıfı geliştirebilmenin mümkün olduğunu göstermek için ilk adım olarak bunu kullanmak istedik, mevcut malzeme kategorilerinden genişleyerek farklı uygulamalara uygulamak istedik.”
Bu araştırma mikroboncukları değiştirmeye odaklanırken, British Columbia Üniversitesi’nden gelen başka bir araştırma daha ilginç bir öneri sundu.
Mikroplastiklerin yaygınlığı ve farkındalığının nasıl arttığını öğrenmek için buraya tıklayın.
Böcekler Mikroplastiklerin Giderilmesinde Nasıl Yardımcı Olabilir
Biology Letters’de yayımlanan araştırmaya göre, UBC zooloğu Dr. Michelle Tseng ve mezunu Shim Gicole, yem böceklerini öğütülmüş yüz maskeleriyle besleyerek — yaygın bir plastik ürün — kepekle karıştırdı.
Bir ay sonra, yem böceklerinin mevcut mikroplastiklerin yaklaşık yarısını, yani böcek başına yaklaşık 150 parçacığı yediği ve kilo aldıkları belirlendi. Dışkı olarak çıkan miktar, yedikleri mikroplastiklerin çok küçük bir kısmıydı; atık başına miligramda dört ila altı parçacık.
Deneyin en rahatlatıcı yönü, mikroplastik yemeyi böceklerin hayatta kalma veya büyüme üzerinde etkisi olmamasıdır. Burada belirtmek gerekir ki, yem böcekleri doğanın çöpçüleri ve çürütücüleridir. Gıda kıt olduğunda kendi türlerini yiyebilir ve yiyecek ya da su olmadan sekiz aya kadar yaşayabilirler.
Önemli olarak, araştırmanın amacı mikroplastikleri sadece böceklere besleyerek ortadan kaldırmakla sınırlı değil. Araştırmacılar, daha sonra böceklerin sindirim mekanizmalarından öğrenerek mikroplastikleri nasıl parçalayacaklarını keşfetmeyi ve bu öğrenimleri plastik kirliliğiyle mücadelede ölçeklendirmeyi planlıyorlar.
Dr. Michelle Tseng’e göre:
“Belki de böcekleri dost olarak görmeye başlayabiliriz. Her gün genel pestisitlerle milyonlarca böcek öldürüyoruz – aynı böcekler, bu plastikleri ve diğer kimyasalları parçalamayı öğrenebileceğimiz canlılar.”
Şu ana kadar, plastik yiyen böcekler üzerine yapılan çoğu çalışma ekolojik olarak gerçekçi değildi. Ancak bu durumda, yem böcekleri MP’lerin yaklaşık %50’sini tüketti, küçük bir kısmını dışkıladı ve tüketimin hayatta kalma üzerinde etkisi olmadı.
Dünya çapında araştırmacılar plastik diş ve tırnak sorunuyla mücadele ederken, büyük ölçekli çözümler sunan büyük şirketler de var. Bu alanda önemli başarı elde eden şirketlerden biri Veolia’dır.
1. Veolia
Plastik alanında, Veolia en büyük zorluklardan birinin plastik geri dönüşüm tesislerinin eksikliği olduğunu fark ediyor. Alliance to End Plastic Waste (AEPW):nin kurucu üyesi olarak, tüm plastik değer zincirindeki (üreticiler, kullanıcılar ve geri dönüştürücüler) 80’den fazla üye işletmeyle birlikte, Veolia çevreden, özellikle okyanuslardan plastik atıkları ortadan kaldırmak için 1,5 milyar dolar katkıda bulunmayı taahhüt etti.
Veolia, plastik geri dönüşümü için çeşitli çözümlere sahiptir. Bu çözümler, daha sonra Veolia’nın endüstriyel müşterileri tarafından yeniden kullanılabilir. Bunlar arasında ambalaj veya inşaatta kullanılan polietilen (HDPE veya LDPE), otomotiv, inşaat, mobilya ve ev aletlerinde kullanılan polipropilen (PP) ve öncelikle ambalaj ve tekstil sektörlerinde bulunan polietilen tereftalat (PET) yer alıyor.
Veolia, toplama, sınıflandırma, parçalama, yıkama, formülasyon, ekstrüzyon ve kullanıma hazır dairesel polimerlerin oluşturulması gibi birkaç adımda plastik atıkları geri kazanarak ve geri dönüştürerek yeni bir hammadde alternatifi sunar.
Veolia’nın plastik geri dönüşüm çözümleri sonucunda ortaya çıkan ürünler, Anglo-Dutch grup Reckitt tarafından Finish Quantum Ultimate temizlik ürünleri için kullanılmaktadır. Veolia’nın çözümleri, Reckitt’in 2025 yılına kadar plastik ambalajlarının %100’ünün geri dönüştürülebilir olmasını ve en az %25’inin geri dönüştürülmüş içerik içermesini sağlama taahhüdüne yardımcı olmaktadır.
Veolia, Koninklijke Van Wijhe Verf ve Dijkstra Plastics ile iş birliği yaparak, tüketiciler tarafından zaten kullanılan geri dönüştürülmüş reçinelerle %100 tüketici sonrası geri dönüştürülmüş plastikten üretilen bir boya kabı tanıttı. Veolia plastikleri granüllere işledikten sonra, Dijkstra Plastics bu granülleri Koninklijke Van Wijhe Verf ve Wijzonol boya markası için boya kaplarına dönüştürdü.
Veolia, okyanuslardaki plastik kirliliğini kaynaklardan enerjiye dönüştüren Plastic Odyssey macerasını destekledi. Plastic Odyssey, 40 metre uzunluğunda bir gemi olup, gemi içinde plastik atıkları enerjiye dönüştürdü. Keşif 2020’den 2023’e kadar sürdü. 33 limanının her birinde, yerel paydaşlarla birlikte mevcut ve yeni geri dönüşüm sistemleri geliştirildi.
Bu projeyi destekleyerek, Grubun merkezinde bir konferans düzenledi; bu konferansta Plastic Odyssey ekibi, Veolia uzmanları ve Fransa’daki Veolia su iş biriminin yöneticileri bir araya geldi; bu yöneticiler, Grubun 170.000’den fazla müşterisini bu macerayı desteklemeye mobilize etti ve Veolia Vakfı temsilcileri de katıldı.
Projenin önemi ve sağlayabileceği destek hakkında konuşurken, Fransa’daki Veolia su iş biriminin Tüketici Bölümü Pazarlama Direktörü Laure Simon şunları söyledi:
“Gemi teknolojik gücünün yanı sıra, bizi büyüleyen Plastic Odyssey projesinin ciddiyeti, Veolia değerleriyle uyumlu olmasıdır. Elektronik faturalandırma aboneliği başına, Veolia Eau France, Plastic Odyssey projesine 1 € bağış yaptı… 170.000’den fazla tüketici bu girişime katıldı. Marseille’de Plastic Odyssey sitesini ziyaret etmek için çekilişi kazanan aile projeye gerçekten çok hevesliydi.”
2024’ün ilk üç çeyreği için, Veolia bir gelir kaydetti 32.543 M Euro ve 4.936 M Euro EBITDA olarak.
Mikroplastiklere Karşı Mücadelemizin Geleceği
Mikroplastiklere karşı mücadele küresel ölçekte gerçekleşmektedir. AB’de örneğin, 2019 TARA missions ve 2021 Ocean Race Europe Baltık Denizi, İngiliz Kanalı ve Akdeniz’den mikroplastik örnekleri topladı. United States National Centres for Environmental Information (NCEI) çeşitli araştırma seferleri ve saha çalışmalarıyla kamuya açık mikroplastik kirliliği verilerini topladı.
Şu anda dört devam eden proje bulunmaktadır: PLASTICHEAL, Imptox, PLasticFatE ve POLYRISK; bu projeler 2025’te tamamlanacak. Bu projeler mikro- ve nanoplastiklerin insan sağlığı üzerindeki etkilerini ve sonuçlarını araştırmayı hedefliyor.
Başka bir proje olan Aurora, mikro- ve nanoplastiklere maruz kalmanın insan sağlığı üzerindeki erken yaşam etkilerine odaklanıyor. Avrupa Komisyonu, mikroplastiklerin Çevre Kalite Standartları Direktifleri (EQSD) kapsamında yüzey ve yeraltı suyu izleme listelerine dahil edilmesi gerektiğini önerdi.
Avrupa dışındaki bölgelerde, Mart 2022’de UN Environment Assembly toplantısında 175 ülke plastik kirliliğini sona erdirmeyi kabul etti. Tek kullanımlık plastik ve geri dönüşüm teknolojisi gibi konuları ele alan bağlayıcı bir anlaşma, 2024 sonunda hazırlanması kararlaştırıldı. 2023’te Avrupa Birliği gevşek plastik simli ürünlerin satışını yasakladı.
Kurumsal yönergelerin yanı sıra, çeşitli araştırma kuruluşları kendi yollarıyla mikroplastik kirliliğiyle mücadele etmektedir. En son iki çığır açıcı çalışma zaten giriş bölümlerinde ele alınmıştır.
2021’de, örneğin, mikroplastik tutulumunu deniz örtüleri üzerinde inceleyen ilk deneysel çalışma yapıldı. Araştırma, deniz örtülerinin mikroplastikler için potansiyel bariyer veya çukur görevi görebileceğini buldu. Tutulum, deniz çayısı sürgü yoğunluğu ve polimerlerin özgül yoğunluğu arttıkça artarken, akış hızı azaldı.
2021’de yayımlanan bir başka araştırma, deniz ortamlarında mikroplastiklerin iyileştirilmesi için membran teknolojisinin olasılıklarını inceledi. Membran teknolojisi, mikrofiltrasyon, ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon gibi bir dizi teknolojiyi kapsar.
2019’da yayımlanan araştırmaya göre, on öneri paydaşların plastik kirliliğini azaltması için ortaya konuldu. Bu öneriler şunları içeriyordu:
(1) Üretim ve tüketimin düzenlenmesi
(2) Ekodesign
(3) Geri dönüştürülmüş plastiklere talebin artırılması
(4) Plastik kullanımının azaltılması
(5) Geri dönüşüm için yenilenebilir enerji kullanımı
(6) Atık üzerindeki genişletilmiş üretici sorumluluğu
(7) Atık toplama sistemlerindeki iyileştirmeler
(8) Geri dönüşümün önceliklendirilmesi
(9) Biyobazlı ve biyobozunur plastiklerin kullanımı
(10) E-atıkların geri dönüştürülebilirliğinin iyileştirilmesi
Bununla birlikte, bu küçük mikroplastik parçacıkları genellikle su filtrasyon sistemlerinden geçebilecek kadar küçüktür ve bu da onları farkında olmadan tüketmemize yol açar. Atmosferde taşınabilir ve dünyanın en uzak köşelerine yayılabilirler. Bal, çay ve şeker gibi ürünlerde, ayrıca meyve ve sebzelerde bulunmuşlardır.
Cardiff Üniversitesi çalışmasına göre, mikroplastikler aynı zamanda gübre olarak kullanılan atık su çamurundan tarım arazilerine de taşınmaktadır. Bu durum, bu mikroplastiklerin büyük bir kısmının toprak üst tabakasından akan suyla su yollarına ulaşacağı endişesini artırmaktadır.
2015 yılında, Kongre Federal Gıda, İlaç ve Kozmetik Yasası’nı (FD&C Act) değiştirerek 2015 Mikroboncuklu Sular Yasası’nı yürürlüğe koydu. Bu yasa, plastik mikroboncuk içeren durulama kozmetikleri üretimini, paketlemesini ve dağıtımını yasaklamaktadır. Aynı zamanda hem kozmetik hem de reçetesiz (OTC) ilaç olarak sınıflandırılan ürünlere, örneğin diş macununa da uygulanır.
Sonuç olarak, mikroplastiklere karşı savaş artık 360 derece bir mücadele haline geldi. Araştırmacılar, uluslararası kuruluşlar, şirketler ve ulusal hükümetler birlikte bu konuda mücadele ediyor. Ancak, tamamen ortadan kaldırmak, mikroplastik içeren ürünleri üreten kullanıcılar ve paydaşlar arasında daha fazla farkındalık gerektirir.
