Mikroplastikler: yapay zekâ ve ışıkla etkinleşen fotokataliz yardımcı olabilir mi? 2023 değerlendirmesi

Yapay zekâ, veri analizi, ilaç geliştirme ve görevlerin otomatikleştirilmesine yardımcı olabilir. Çok yönlülüğü çevre araştırmalarında da yararlıdır. Bu 2023 değerlendirmesinde Waterloo Üniversitesi’nin mikroplastik tanımlama çalışmasını ve diğer olası araştırma yönlerini ele alıyoruz.

Mikroplastikleri Anlamak

Yapay zekânın katkısını incelemeden önce mikroplastiklerin ne olduğunu ve insanlar ile çevre açısından olası risklerini anlamak yararlıdır.

Mikroplastikler Nedir?

Mikroplastikler beş milimetreden küçük plastik parçacıklardır. Büyük plastik atıkların parçalanmasından, kişisel bakım ürünlerindeki mikroboncuklardan ve giysiler yıkanırken ayrılan sentetik liflerden kaynaklanabilirler.

Plastiğin yaygın kullanımı nedeniyle okyanuslarda, tatlı sularda ve havada bulunurlar. Küçük boyutları ekosistemler arasında taşınmalarını kolaylaştırır ve çevreden uzaklaştırılmalarını güçleştirir.

Olası Riskler

Mikroplastiklerin küçük boyutu ve kalıcılığı kaygı yaratır. Hayvanlar parçacıkları yutarak besin zincirine girmelerine yol açabilir. Fiziksel veya kimyasal etkiler bileşime, boyuta ve maruziyete bağlıdır. Parçacıklar çevredeki kirleticileri de bağlayabilir. Araştırmacılar insan plasentalarında mikroplastik saptandığını bildirmiştir. Bu bulgu tek başına fetüste hasar olduğunu kanıtlamaz.

Yaygınlıkları ve yavaş parçalanmaları ekosistemlerde birikmelerine yol açarak uzun vadeli çevresel kaygılar doğurur.

İnsan sağlığı üzerindeki etkilerin kapsamı hâlâ araştırılmaktadır. Parçacık bulunması tek başına belirli bir hastalığa neden olduklarını göstermez.

Aşırı Hava Olaylarıyla Yayılma

Çalışmalar, kasırgaların mikroplastiklerin yayılmasına katkıda bulunabileceğini gösteriyor. Kanadalı araştırmacılar ölçümlerinde 2021 Larry Kasırgası sırasında Newfoundland kıyısındaki tek bir örnekleme noktasında günde metrekare başına en fazla 113.569 ± 29.215 mikroplastik parçacığı biriktiğini bildirdi. Bu, karaya atmosferden çökelmenin yerel ölçümüdür; tüm Kuzey Atlantik’in ortalaması değildir.

Ön çalışma ve hava kütlelerinin hareket modelleri, okyanusu olası önemli kaynak olarak gösterdi. Bulgular, kasırgaların parçacıkları denizden karaya ve uzak bölgelere taşıyabileceğini ortaya koyuyor. Tüm insanların maruziyetini ölçmüyor veya belirli bir sağlık zararını kanıtlamıyor.

Mikroplastiklerle Mücadelede Neler Yapılıyor?

Dünyanın farklı yerlerindeki araştırma ekipleri mikroplastikleri ölçme, azaltma ve yönetme yöntemleri geliştiriyor. Aşağıda iki araştırma örneği yer alıyor.

Yapay Zeka

Waterloo Üniversitesi’nden disiplinler arası bir ekip bir çalışmada yapay zekânın mikroplastik tanımlamayı nasıl geliştirebileceğini açıkladı.

PlasticNet, mikro-FTIR verilerinde farklı plastiklerin spektroskopik parmak izlerini tanımak için derin öğrenme kullanır. Bu bilgi şu alanlarda yararlı olabilir:

• Atıksu arıtma
• Gıda üretimi

Doğru tanımlama, atıksu tesislerinin ve gıda üreticilerinin kirliliği değerlendirmesine ve hedefli önlemler seçmesine yardımcı olabilir.

PlasticNet, yerel bir atıksu tesisinden alınan örneklerden ayrılmış mikroplastikler üzerinde denendi. Sistem parçacıkları tanımlıyordu; kendisi sudan uzaklaştırmıyordu. Daha fazla eğitim ve test, sonraki araştırma adımlarıydı.

Işıkla Etkinleşen Fotokataliz

Yapay zekânın yanı sıra plastik atıkların yararlı kimyasallara dönüştürülmesi için fotokataliz araştırılıyor. Adelaide Üniversitesi’nden Prof. Shizhang Qiao’nun yer aldığı ekip, atomik düzeyde dağılmış paladyum içeren titanyum dioksit katalizörüyle polietileni inceledi.

Laboratuvar deneylerinde polietilen önce nitrik asitle ön işleme tabi tutuldu. Ardından ışıkla yürütülen tepkime etilen ve propiyonik asit üretti. Belirli ürünlere yüksek seçicilik, bütün plastiğin tamamen bu ürünlere dönüştüğü anlamına gelmez.

Polietilen yaygındır, ancak mikroplastiklerin tümü bu malzemeden oluşmaz. Çalışma, çevrede veya insan vücudunda dağılmış mikroplastikleri doğrudan uzaklaştıran bir yöntem göstermedi.

Yapay zekâ ileride bu tür tepkimeleri izlemeye ve optimize etmeye yardımcı olabilir. Bu birleşim olası bir araştırma yönüdür; iki çalışmada zaten kanıtlanmış ortak bir sonuç değildir.

Siz Ne Yapabilirsiniz?

Plastik atığı kaynağında önlemek, çevreye ulaşan miktarı azaltabilir. Günlük yaşamda yapılabilecek bazı değişiklikler şunlardır.

Tek Kullanımlık Plastikleri Azaltın: Pipet, çatal-kaşık ve poşet gibi küçük ürünler toplamda büyük atık miktarlarına ulaşır. Yeniden kullanılabilir seçenekler bunu azaltabilir. Bu konuda kamu girişimlerinin örnekleri de bulunuyor.

Giysilerin Liflerini Değerlendirin: Sentetik polar genellikle polietilen tereftalattan (PET) yapılır ve plastik lifler salabilir. Yün gibi doğal lifler bu belirli plastik kaynağını önler; ancak toplam çevresel etki üretim, kullanım ve bakıma da bağlıdır.

Bunlar iki olası alışkanlık değişikliğidir. Şişe ve diğer ürünlerin uzun süre yeniden kullanılması da kullanım biçimine ve ömrüne bağlı olarak atığı azaltabilir.

Sektör Oyuncuları

Yukarıdaki yöntemler araştırma aşamasındadır. Aşağıdaki şirketler geri dönüşüm veya alternatif plastikler alanında çalışır. Bu, PlasticNet’i ya da açıklanan fotokatalitik yöntemi uyguladıkları anlamına gelmez.

*Aşağıdaki rakamlar ilk 2023 değerlendirmesinden kalan, güncellenmemiş tarihsel verilerdir; bugünkü değerlemeler değildir. Bildirilen negatif F/K oranları zarar eden şirketler için anlamlı değerleme ölçütleri değildir. Güncel verileri ve şirketlerin durumunu kontrol edin.*

1. PureCycle Technologies, Inc.

PCT Fiyat Grafiği

PureCycle, polipropileni depolimerize etmeden renk, koku ve kirleticileri ayırmak için çözücü, sıcaklık ve basınç kullanan bir arıtma yöntemi geliştiriyor. Şirket, 25 Nisan 2023’te Ironton tesisinin mekanik inşaatının tamamlandığını açıkladı. Tam kapasitede yıllık 107 milyon pound geri dönüştürülmüş reçine öngörülüyordu; bu, ulaşılmış yıllık üretim değildi.

2. Loop Industries, Inc.

LOOP Fiyat Grafiği

Loop Industries (LOOP ) depolimerizasyonla geri dönüştürülmesi zor PET ve polyester liflerini monomerlerine ayırır. L’Oréal geri dönüştürülmüş PET için Loop ile ortaklık açıklamıştı. Önceden tanıtılan enzimatik geri dönüşümlü L’Oréal şişesi ise Carbios teknolojisini kullanıyordu. Loop ve SK Geo Centric’in 2023’te açıkladığı Ulsan tesisi ortaklığı 14 Ocak 2025’te sona erdi.

3. Danimer Scientific, Inc

Danimer Scientific, mikroorganizmaların bitkisel yağlardan ürettiği polyesterler dâhil biyobazlı plastikler geliştiriyordu. Biyolojik bozunma ve kompostlanabilirlik ürüne ve uygun koşullara bağlıdır. Şirket 2020’de SPAC birleşmesiyle halka açıldı; bu, kalıcı büyümenin kanıtı değildir. Danimer ve bağlı şirketleri 18 Mart 2025’te ABD iflas yasasının Chapter 11 hükümleri kapsamında başvuruda bulundu.

Son Düşünceler

Yapay zekâ mikroplastiklerin tanımlanmasını geliştirebilir; fotokataliz ise bazı plastik atıkların değerlendirilmesi için araştırılıyor. Etkinlik, güvenlik ve ekonomik uygulanabilirlik daha fazla değerlendirme gerektiriyor.

Süren araştırmalar daha sürdürülebilir ve çevreye duyarlı bir geleceğe katkı sağlayabilir.