Plastiğe alternatif "şeffaf kağıt" geliştirildi

• Japonya'daki JAMSTEC araştırma ekibi, plastiğin yerine kullanılmak üzere yeni bir şeffaf kağıt geliştirdi
• Selüloz bazlı olarak üretildiği için biyolojik olarak parçalanabiliyor ve mikroorganizmalar tarafından su ile karbondioksite ayrışıyor
• Bu malzeme, dayanıklılığı yüksek olduğu için bardak, pipet gibi çeşitli kaplarda kullanılma potansiyeli taşıyor
• Derin denizde bile 4 ay içinde neredeyse tamamen parçalanması, onu mevcut şeffaf kağıtlardan ayıran başlıca avantaj olarak öne çıkıyor
• Seri üretim süreci devreye alınırsa karbon emisyonu plastiğin yaklaşık yarısı seviyesinde olacak, ancak üretim maliyetinin kağıdın yaklaşık 3 katı olması bekleniyor

---

Araştırma arka planı ve yenilikçi geliştirme

• Japon Deniz-Yer Bilimi ve Teknolojisi Ajansı (JAMSTEC) ve çeşitli araştırma ekipleri, bitkisel biyokütleden elde edilen selüloz ile kalın şeffaf kağıt levhalar geliştirdi
• Geliştirilen kağıt, plastiğin yerini alabilecek bir malzeme olarak dikkat çekiyor ve özellikle deniz kirliliğinin başlıca nedenlerinden biri olan plastiğe alternatif olarak umut vadediyor

Üretim yöntemi ve başlıca özellikler

• Saf pamuk tohumunun yüzey liflerinden çıkarılan selüloz tozu, lityum bromür sulu çözeltisi içinde çözülerek yüksek sıcaklıkta jel haline getiriliyor; ardından şekillendirme ve kurutma süreçlerinden geçerek kağıda dönüştürülüyor
• Bu kağıt bardak ve pipet formuna getirildiğinde, polikarbonat seviyesinde dayanım gösteriyor
• Nanometre boyutundaki liflerin yoğun biçimde bir araya gelmesi sayesinde ışık saçılmadan geçiyor; bu da 0,7 mm kalınlıkta olmasına rağmen uzaktaki arka planın net biçimde görülebilmesini sağlıyor
• Malzeme son derece esnek ve aynı zamanda şeffaflığını koruyor

Biyolojik parçalanabilirlik ve çevresel etki değerlendirmesi

• Deniz ortamındaki biyolojik parçalanabilirliği doğrulamak için levhalar farklı derinliklere batırıldı ve mikroorganizmalar tarafından ne ölçüde parçalandıkları gözlemlendi
• Derin denizde mikroorganizma sayısı daha az olduğu için parçalanma hızı daha yavaş olsa da, 757 m derinlikte bile 4 ay içinde büyük ölçüde parçalandığı doğrulandı

Pazar potansiyeli ve sınırlamalar

• Bugüne kadar sıradan kağıt karton ambalajlar, plastik kaplara alternatif olarak kullanılıyordu; ancak içeriğin görünmemesi nedeniyle tüketici tercihinde dezavantaj yaşıyordu
• Şeffaf kağıt bu sorunu çözme potansiyeline sahip olsa da, bunun için seri üretim teknolojisinin devreye alınması ve fabrika kurulması ön koşul olarak görülüyor
• Pilot tesis bazında üretim maliyeti sıradan kağıdın 3 katı seviyesinde olsa da, plastik süreçlerine kıyasla karbon emisyonunun %50 seviyesinde olacağı öngörülüyor

Uzman görüşü

• Osaka University'den Prof. Nogi, “Geçmişte de çeşitli şeffaf kağıt türleri vardı, ancak derin denizde biyolojik olarak parçalandığının kanıtlanmış olması bu geliştirmenin en büyük farkı” diye vurguladı

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Şeffaflık, plastiği çok kullanmamızın nedeni değil; asıl tercih edilme sebepleri hafif olması ve kolay kolay bozulmaması. Binlerce yıl dayanabilmesi sayesinde gıda da uzun süre saklanabiliyor; bu yüzden yağmurdan ve rüzgârdan etkilenmeden pek çok parçada plastik kullanılıyor. Asıl ihtiyaç, günlük yaşam ortamında neredeyse hiç bozulmayan ama belirli koşullara (kimyasallar, sıcaklık, basınç vb.) maruz kaldığında hızla ayrışan yeni malzemelerin geliştirilmesi yönünde

  • Plastik çok kolay şekillendirilebildiği için seri üretimde olağanüstü bir teknik avantaja sahip. Ahşabın (hafif ve ucuz), seramiğin (şekillendirmesi kolay, su geçirmez), metalin (dayanıklılık) avantajlarının çoğunu plastik bünyesinde toplarken dezavantajlarından kaçıyor. Ahşabın işlenmesi uzun sürer, seramik kolay kırılır, metal pahalıdır, paslanır ve iletken olduğu için ayrıca uğraştırır. Toplamda bakınca plastiğin kullanım alanının doğal olarak çok yüksek olması kaçınılmaz görünüyor
  • Kullanım örnekleri zaten haberde verilmiş durumda. “Şimdiye kadar karton ambalajlar plastik kapların yerine en yaygın alternatif olarak kullanıldı, ancak içindekini gösteremediği için tüketiciler tarafından tercih edilmiyor. Şeffaf kâğıt bu sorunu çözebilir, ama bunun için üretim teknolojisine sahip fabrikalar gerekiyor”
  • Gerçekte pek çok ambalaj malzemesi, sadece şeffaf kısmına plastik pencere eklenmiş kâğıt bazlı ürünlerden oluşuyor. Tüm plastiğin yerini alamaz ama bu tür kısmi kullanım alanlarında gayet iyi bir alternatif olabilir. Tek bir malzemenin plastiğin tamamının yerini kusursuz biçimde alması imkânsız, ama tek kullanımlık plastikler için anlamlı bir niş pazar olabilir
  • Bu malzemenin yerini alabileceği çok sayıda tek kullanımlık ambalaj plastiği var. Örneğin paketlenmiş meyveler. Meyvelerin dağıtım süresi binlerce yıl olmadığına göre, ambalaj malzemesinin de o kadar uzun ömürlü olması gerekmiyor
  • “Plastiğin binlerce yıl dayanması” sevildiği için değil, yiyecekleri iyi koruduğu için tercih ediliyor. Binlerce yıl kalıcı olmasa da gıda ambalajını düzgün yapabiliyorsa, bu zaten oldukça iyi bir iyileştirme olur

• “Old is new again?” diyerek geçmişteki selüloid ve selofanla ilgili wiki bağlantıları paylaşılmış: Celluloid Cellophane

  • Araştırma ekibinin özgün makalesinin bağlantısı da verilmiş: Science makalesi. Amaç; şeffaf, kalın üretilebilen ve saf selüloz bazlı bir malzeme. Selofan 1. ve 3. koşulları sağlıyor ama kalın üretmek zor, kâğıt kalın yapılabiliyor ama şeffaf değil. Selüloid ise neredeyse saf selüloz olmadığı için bu kapsama girmiyor. Ana hedef gıda ambalajı
  • Antik Roma’nın, her şeyi topluca değerlendirdiğimizde, aslında teknolojik zirveye ulaşmış olup olmadığını ciddi ciddi merak ediyorum
  • Selofana benzerlik var ama üretim süreci çok farklı. Selofandan farklı, yeni malzeme özellikleri de gösterebilir diye düşünülüyor
  • “Kalın selüloz bazlı malzemelerden kap üretmek mümkün. Mevcut selüloz malzemelerden daha kalın olduğu için plastiğe alternatif olması bekleniyor; plastik deniz kirliliğinin başlıca sorumlularından biri olduğundan bu malzeme bir alternatif olarak sunuluyor” alıntısı

• Bazı ülkeler çöpleri doğrudan denize atıyor ama temel sorunu çözmek yerine daha iyi çöp üretmeye odaklanmamız biraz absürt geliyor

  • “Bazı ülkeler” deniyor ama gerçekte çoğu ülke, daha yoksul ülkeleri “geri dönüşüm” bahanesiyle çöp ihraç noktası olarak kullanıyor. Geri dönüştürülebilir atığın önemli bir bölümü yurtdışında gerçekten denize atılıyor. İlgili haber bağlantıları: The Guardian Mother Jones The Guardian D+C
  • Önlemeye odaklanan kuruluşların da aktif olduğu, bu kapsamda The Ocean Cleanup bağlantısının paylaşıldığı ve her yaklaşımın gerekli olduğu görüşü
  • Zorlama olmadan insanların davranışını değiştirmek neredeyse imkânsız; ortamı değiştirmek çok daha kolay
  • Teknik sorunları çözmek, sosyal sorunları çözmekten genelde daha kolaydır
  • Çevre dostu atık işlemenin pahalı olması nedeniyle, her ülkenin ve her kesimin bunu karşılaması kolay değil

• Petrol ve diğer yağ bazlı temel hammaddelerin aslında enerji üretiminden çok bu tür ürünlerin yapımında kullanılmasının daha doğru olduğu savunuluyor. Yerine koyması zor sanayi alanlarında ve ilaç gibi sektörlerde petrol kullanımı sürerken; elektriğin güneş, rüzgâr, nükleer gibi çevre dostu enerjiyle değiştirilmesinin insanlık için toplam faydayı artıracağı görüşü dile getiriliyor

• Plastik benzeri özelliklere sahip ama binlerce yıl kalmayan ya da geri dönüştürülemez olmayan yeni bir malzeme sınıfına ihtiyaç olduğu belirtiliyor

  • Asıl büyük sorunun plastiğin parçalanması olduğu düşünülüyor. Atığın depolanması meselesi abartılırken, mikroplastik kirliliğinin gerçekten büyük bir risk olduğu vurgulanıyor: ilgili makale. Hatta kararlı biçimde kolay parçalanmayan plastiklerin kirlilik açısından daha az sorun çıkardığı söyleniyor
  • Eğer malzeme çok hızlı ayrışıyorsa, şişe rafta dururken delinip içindekini akıtabilir. Gerçek kullanım performansının düşmesiyle ilgili kaygı var

• “Poşetler olur, bardaklar da olur ama pipetler gerçekten kötü” görüşü

  • Buna neden böyle düşünüldüğünü soran bir yorum var. Malzemenin kendisi polikarbonata benzer özellikler taşıyor; aşırı koşullarda bile 4 ay dayanıyor, gerçek içeceklerin içinde ise çok daha uzun süre kalıyor. Yalnızca bakteriler gibi mikroorganizmalar varsa parçalanıyor, içeceğin içinde ise hiç değişmiyorsa, tam olarak hangi kısmın kötü olduğu sorgulanıyor
  • Kâğıt pipetler gibi kolayca yumuşayıp dağılacağından endişe edildiğini yansıtan bir soru

• “Kâğıt tabakanın şeffaflaşmasının nedeni, nanometre ölçeğinde çok ince liflerin sıkı şekilde üst üste gelmesi ve ışığın doğrudan geçebilmesi” şeklindeki bilimsel açıklama alıntılanıyor. Liflerin nasıl düzenlendiği merak ediliyor

• “Nihayet böyle bir haber, çok sevindirici” deniyor

• Japonya’da neredeyse her şeyin plastik ambalajla sarılmış olması şaşırtıcı değil. Başka yönlerden ABD’den çok daha ileride olsa da plastik ambalaj konusunda hayal kırıklığı yaratıyor

  • Gerçekte aynı hacimdeki ambalajlar kıyaslandığında Japonya’nın diğer ülkelere göre daha az plastik ağırlığı kullandığı, çoğunlukla poşet tipi ambalajların tercih edildiği ve bunun sert ambalajlara göre daha az plastik tükettiği açıklanıyor. Ayrıca Japonya önemli bir kısmını yakma yakıtı olarak kullanıyor. İlgili YouTube videosu paylaşılmış