Bitkilerden yakıt üretimi için proje

YYÜ'lü bilim adamları, birçok bitkinin yapısında bulunan "lignin" maddesini kullanarak bioyakıt üretmeyi hedefliyor.

Yüzüncü Yıl Üniversitesi (YYÜ) Fen Fakültesi Kimya Bölümü Anorganik Kimya Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Doç. Dr. Mehmet Zahmakıran, birçok bitkinin yapısında bulunan "lignin" maddesinden enerji üretmek için proje hazırladı.


Dünya nüfusunun hızla artması, fosil yakıtların giderek azalması ve teknolojide enerji ihtiyacına duyulan ihtiyaç nedeniyle yeni kaynaklar arayan bilim adamları, bitkilerin yapısındaki "lignin" biopolimerinden yola çıkarak yakıt üretilebileceğini ortaya koydu.


Bu yöndeki projelere destek veren Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Kurumu (TÜBİTAK), ulusal kaynaklarla desteklenmiş araştırma projelerinin Avrupa düzeyinde koordinasyonunu sağlamak ve Avrupa bilim adamlarının ortak çalışmalarını desteklemek amacıyla kurulan Bilim ve Teknolojide Avrupa İşbirliği'ne (COST) sunulan projelere önemli destekler veriyor.


COST'un 2015 yılı içerisinde yaptığı "Akıllı Enerji Taşıyıcı Malzemelerin Kimyası" çağrısına, hazırladığı "Lignin Model Bileşiklerinin Katalitik Yükseltgenme Tepkimeleri" Projesi ile başvuran YYÜ Fen Fakültesi Kimya Bölümü Anorganik Kimya Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Doç. Dr. Mehmet Zahmakıran, projesine TÜBİTAK'tan destek aldı.


Zahmakıran, AA muhabirine yaptığı açıklamada, hazırladıkları proje ile lignin ve model bileşiklerinin katalitik oksitlenme tepkimesini sağlayacak yeni heterojen katalizörlerin geliştirmesini amaçladıklarını söyledi.


Ligninin, bitkilerde selülozla birlikte hücre çeperi içerisinde bulunduğunu ve bitkinin dayanıklılığıyla odunsu yapısını oluşturan bir malzeme olduğunu anlatan Zahmakıran, şöyle konuştu:
"Lignin, ağaçlarda, toplam ağaç ağırlının yüzde 18 ile 30'unu oluşturmakta. Aynı zamanda bazı ot ve çimenlerde de bulunabilen kimyasal bir yapı. Lignin bir biyopolimer, polimerik bir yapı. İçerisinde çok fazla sayıda fonksiyonel olan veya olmayan karbon gruplarını içeren malzeme var. Lignin yakıt üretiminde ve değerli organik yapıların üretiminde kullanıldı. Tepkimenin ilk başında çok büyük bir organik veya polimerik yapıyla başladığınızda istenilen hedef moleküle ilerlemenin güç olduğu görüldü. Çünkü bu yöntemde kimyasal bir kontrol sağlayamıyorsunuz. İşte bizim projede getirdiğimiz yenilik, hedef moleküllere gidilmesi için gereken ayrışmaları seçici olarak oksidasyon tepkimeler yoluyla sağlayabilecek heterojen katalizörler geliştirmek. Bu sayede o büyük molekülden isteğimiz ve bizim için önemli olan değerli kısımları tek tek kontrollü bir şekilde, kimyasal bir yöntemle elde etmeye çalışacağız. Projemizin dayandığı temel esas budur."


Zahmakıran, projenin bitkilerden yakıt üretimi ile kısıtlanmaması gerektiğine değinerek, bazı bitkilerin içerisinde çok fonksiyonel alkol grupları veya yanma kalitesi yüksek organik grupların bulunduğuna dikkati çekti.


Zahmakıran, yakıt dışında özellikle ilaç veya plastik kimyasında kullanılabilen önemli fonksiyonel grupları da lignin molekülünden geliştirilecek heterojen katalizörlerin sağlayacağı ayrıştırma tepkimeleri sayesinde özümseyeceklerini vurguladı. Zahmakıran, katalitik yükseltgenme tepkimesi sayesinde ligninden önemli yapıların safsızlaştırılıp, arındırılabileceğini bildirdi.


Zahmakıran, enerji alanından bakıldığında yanma kalitesi yüksek organik grupların, lignin molekülünden elde edilmesini sağlayacaklarına işaret ederek, "Bu tür biyoyakıt yapıları lignin molekülünden sağlayabilirsek, birincisi lignin doğada en fazla bulunan organik yapılardan bir tanesi ve kolaylıkla elde edilebilir. İkincisi kağıt endüstrisinde oldukça fazla miktarda atık yan ürün olarak üretimi sağlanıyor" dedi.


Türkiye'de bu yan ürünlerin uygulama ve kullanım alanının olmadığını ifade eden Zahmakıran, "Yani atık malzeme olarak biz bunu atıyoruz. Eğer projenin sonucunda olumlu sonuçlar elde edersek, normalde Türkiye ekonomisinde atık olarak sarf edilen bu lignin biyopolimerinin birinci olarak bioyakıt üretiminde, ikinci olarak da sadece lignini göze aldığımızda bile önemli fonksiyonel gruplar içererek ilaç sanayisinden tutun da kauçuk, plastik endüstrisi ve benzeri çok farklı alanlarda kullanım alanı oluşturacağı aşikardır" diye konuştu.


En yüksek yakıt "ısırgan" otunda
İç Anadolu Bölgesi ve çevresinde yoğun olarak görülen, tarlalarda çiftçilerin zararlı olduğu için temizlediği ısırganın birim miktarında en fazla lignin barındıran bitkilerden biri olduğunu kaydeden Zahmakıran, ısırgan otunun diğer bitkilere göre yüzde oranında 27,8 lignin molekülü içerdiğini dile getirdi.


Zahmakıran, yaprak üzerindeki kılcal çeperlerin hepsinin liginin ve selüloz yapısından oluştuğunu, ısırgan bitkisinin, projenin olumlu sonuçlanmasıyla büyük önem taşıyacağını sözlerine ekledi.