Yeni biyo tabanlı madde arayışı

IKEA’nın taşıma anlamına gelen “frakta” isimli torbalarını herkes bilir. İsveçli mobilya perakendecisinin büyük, sağlam ve temizlenmesi kolay olan efsanevi mavi alışveriş torbalarına hemen her evde rastlamak mümkün. Bu torbalardan çamaşır sepeti, alışveriş torbası hatta bavul olarak yararlananlar, torbaları alışverişte hatta ev taşımada kullananlar da var. Bu çok amaçlı torbalar kısmen saf propolinden olan petrol tabanlı plastikten yapılıyor. Ancak bu durum çok yakında değişecek. IKEA 2020 yılı itibarıyla taşıma torbalarından çocuk oyuncaklarına ve saklama kutularına kadar ürettiği tüm plastik ürünleri yenilenebilir ya da geri kazanılmış malzemelerden yapabilir hale gelmek istiyor. Bu hiç de kolay bir iş değil. Gıda ambalajı, özellikle çocuk oyuncakları gibi hassas alanlara yönelik sağlık koruma yönetmelikleri geri kazanılmış plastiklerin bir seçenek olmayacağına net bir şekilde gösteriyor. Burada çeşitli alternatiflere gerek var. IKEA’da Malzeme İnovasyonları ve Geliştirmeleri Lideri olan Puneet Trehan, “Biz burada petrol tabanlı plastiklerin yerine yenilenebilir hammaddelerden yapılmış olanları kullanmaya çalışıyoruz. Bu da yüzde 100 oranında polilaktik gibi biyotabanlı malzemeler veya çeşitli biyotabanlı malzeme kombinasyonları kullanılması anlamına geliyor. Bazı durumlarda olası ilk adım için petrol tabanlı plastik karışımları da kullanmak mümkün olabilir” diyor. Ayrıca burada ilk hedefin yüzde 40 ila 60 arasında bir biyo-taban oranı yakalamak olduğunu da ekliyor.

HAM PETROLE TAMAMLAYICI ALTERNATİFLER
Petro yerine biyo; Kendini biyo-tabanlı plastiklere adamış tek şirket IKEA değil. Dünyanın ilk saf sentetik plastiği bakalitin keşfinden yaklaşık 100 yıl sonra bilim insanları ve üreticiler, şimdi araştırmalarının odağını yeni bir istikamete doğru çeviriyor. Yarının ürünleri üstün kaliteli olmalı, aynı zamanda da yenilenebilir kaynaklar, bitkiler, organik atıklar veya mikro-organizmalardan yapılabilmeliler. Örneğin oyuncak üreticisi LEGO plastikten üretilmiş yapı taşlarını 2030 yılına kadar alternatif malzemelerden yapmayı planlıyor. Şirket bunu başarabilmek adına 2015 yılında kendi Sürdürülebilir Malzemeler Merkezi’ni kurmak için yaklaşık 135 milyon Euro tutarında bir yatırıma gittiğini duyurmuştu. Coca-Cola Company 2009 yılında kendi PlantBottleTM teknolojisinin lansmanını yapmış ve hemen ardından bu teknolojinin lisansını ketçap üreticisi H.J. Heinz ile Ford Motor Company’ye satmıştı. Bu polietilen terefitalat (PET) şişeler başlangıçta yüzde 30 oranında bitki temelli malzemelerden yapılıyordu. Ancak Coca-Cola PlantBottle’ı tamamiyle yenilenebilir kaynaklar kullanarak üretmeyi hedefliyor. Gelecek 10 yıl içinde bütün PET plastik şişeler bu şekilde üretilecek ki bu rakam Coca-Cola’nın toplam ambalajının kabaca yüzde 60’ını temsil ediyor. Plastik şişelerin yüzde 100 oranında yenilenebilir hammaddelerden yapılmasına olanak sağlayan bir çözüm de Synvina şirketince sunuluyor. Geçmişte BASF ile Hollandalı Avantium şirketi tarafından kurulmuş bu ortak girişim, kimyasal yapı taşı olan furnadikarbokslik asiti (FDCA) meyve şekerinden yapıyor. FDCA aslında içecek şişeleri ve gıda ambalajlarının imalatında faydalanılabilecek polietilenfuranot (PEF) yapımında da kullanılabiliyor. PEF şişelerin birtakım eşsiz özellikleri var: Onlar sadece yüzde 100 biyo-tabanlı olmakla kalmıyor, aynı zamanda PET’ten yapılmış şişelere kıyasla karbondiyoksit ve oksijen gibi gazların içine girmesine çok daha az imkan tanıyarak ambalajlı içeceklerin raf ömrünün uzatılmasına da yardımcı oluyor. Otomotiv endüstrisi de kendi köklerine geri dönmeyi amaçlıyor: Araba endüstrisi ilk günleri olan 1930’lu yıllarda kasası kenevir bitkisinin liflerinden yapılmış ve Henry Ford tarafından geliştirilmiş bir arabanın gösterdiği üzere biyomalzemelerle çalışırdı. Ancak Birleşik Devletler’de 1937 yılında çıkarılan Esrar Vergisi Yasası’ndan sonra Ford’un üzerindeki baskılar olağanüstü boyutta arttı. Şirket de bu yüzden kenevir bitkisi kullanmaktan vazgeçti. Bugün kenevir, sisal, kenaf ve aks gibi doğal malzemeler kullanarak arabaların ağırlıklarını azaltarak karbon salımlarını kısma fikri yeniden gündeme gelmiş durumda. Bileşenler her geçen gün artarak karbon veya cam elyafından yapılma değil de göreceli olarak daha az pahalı olan doğal cam plastiklerden yapılıyor.~KARBON SALIMININ DÜŞÜRÜLMESİ
Fosil-tabanlı ekonomi giderek kendi sınırlarına yaklaşıyor. İklim değişikliği ve ona neden olan sera gazı salımlarının azaltılması gereksinimi her şeyi yeniden düşünmenin zamanının geldiğini gösteriyor. Avrupa Komisyonu Araştırma ve İnovasyon Genel Müdürlüğü’nde Biyo-Tabanlı Ürünler ve Süreçler Birimi Başkanı Waldemar Kütt, “Şu anda tek alternatif biyo-tabanlı ürünler. Biyoekonomi olmaksızın G7 ülkelerinin karbondiyoksit salımlarını yok etmeye yönelik uzun vadeli hedefleri muhtemelen tutturulamayacaktır” diyor. Bunun nedeni ise bitkilerin fotosentez yaparak havadaki karbondiyoksiti emmesi. ABD’deki Michigan Eyalet Üniversitesi’nde Kimya Mühendisliği ve Malzeme Bilimleri Profesörü olan Ramani Narayan bu olguyu, “Biz kendi ürünlerimizin imalatında bu bitkilerden veya mikrobiyal biyokütlelerden elde edilen karbonu kullandığımızda, doğal biyolojik karbon döngüsüyle uyumlu olarak doğadan CO2’yi çıkarmış oluyoruz. Oysa milyonlarca yıl boyunca yaratılmış ve CO2’nin azaltılmasına hiçbir katkısı olmayan petrolde böyle bir şey söz konusu bile değil” diye açıklıyor. Petrol kullanımı tamamiyle ortadan kalkmayacak. Yine de onun yerini tutabilecek malzemelerin kısmen kullanılması bile kendi karbon ayakizimizin azaltılması yönünde atılacak önemli bir adım olacak. Narayan, “Şayet dünya genelinde şişe yapımında kullanılan yaklaşık 37,5 milyon metrik ton hacmindeki karbonun sadece yüzde 20’sinin yerine biyo-tabanlı karbon kullanacak olsaydık bu sayede çevreden 17,2 milyon metrik ton CO2’yi çıkarmış olurduk. Bu da yaklaşık 40 milyon varil petrol tasarrufu yapmak anlamına gelirdi” diyor.

BİYO-TABANLI ÜRÜNLERE YÖNELİK ARTAN ÜRETİM KAPASİTESİ
Biyo-plastikler söz konusu olduğunda tüketicilerin karşısına defalarca çıkan iki deyim var: Biyo-tabanlı ve biyo-çözünebilir. Biyo-tabanlı plastikler yenilenebilir hammaddelerden yapılıyor, ancak onların illa da biyo-çözünebilir olması gerekmiyor. Hatta onlar konvansiyonel plastikler kadar bile uzun ömürlü olabiliyor. Diğer yandan ham petrol ya da doğal gazdan yapılan plastikler biyo-çözünebilir olabiliyor. BASF’nin beyaz biyoteknoloji araştırma birimini yöneten PhD, Carsten Sieden, “Bizim yepyeni mikroteknolojiler ve inovasyonlarla yarattığımız biyo-tabanlı ürünlere giderek artan bir talep olduğunu görüyoruz. Biz aynı zamanda biyoçözünebilir malzemeler portföyümüzü de büyütüyoruz” diyor. Şimdilik biyo-plastikler pazarın halen çok küçük bir dilimiyle temsil ediliyor. Dünya genelinde her yıl üretilen 300 milyon metrik ton hacimdeki plastikler içinde yüzde 1’den daha az pay alıyorlar. Ancak Avrupa Biyo plastikleri Derneği’nin piyasa verilerine göre bu rakam gelecek yıllarda sert bir artış gösterecek. Şu anda (2015) 2 milyon metrik ton olan global üretim kapasitesinin 2019 yılına gelindiğinde yaklaşık dörde katlanarak 7,8 milyon metrik ton civarına ulaşması bekleniyor. Burada aslan payını ise biyo-tabanlı hammaddelerden yapılan ama biyo-çözünebilir veya gübreleşebilir olmayan biyo-plastikler alıyor (yaklaşık yüzde 80). Biyoplastikler diğer şeylerin yanı sıra organik atık torbalarında ve tarımsal Örneğin BASF’nin gübreleşebilir plastiği ecovio Çin tarım sektöründe avantajını çok iyi ispatladı. Çin’de biyo-çözünebilir olmayan polietilen plastikten yapılma saman örtülerinin kullanılmasına dayanan konvansiyonel teknik yüzünden ortaya çok ciddi bir çevre sorunu çıktı. Bu film, bitkilerin toprağın sıcak ve nemli tutularak büyümesini sağlıyor. Ancak filmin tamamının sonrasında tarlada küçük ve ince şeritler halinde kalmasıyla sonuçlanıyor. Toprak sabanla sürüldüğünde, plastik parçalar köklerin büyümesini engelliyor ve gelecekteki hasılatı düşürüyor. Ecovio’dan yapılma biyo-çözünebilir saman örtülerini kullanmaya başlayan çiftçiler ise topraktan elde ettikleri hasılatı artırabiliyor. Bu ayrıca BASF’nin yıllardır yerel ortaklar ve organizasyonlarla birlikte yaptığı büyük ölçekli deneylerle de ispatlanmış bir gerçek. Örneğin Guangdong eyaletindeki bir patates test tarlasında, hasılat yüzde 18 06 Akıllı Kimya oranında artarken hasat maliyetleri de yüzde 11 civarında azaldı.

POLİTİK STRATEJİLER
Kaynakların sınırlı olduğu göz önüne alındığında, giderek artan bir nüfusa gıda ve enerji gibi yeterince günlük yaşamsal malzemeler nasıl sunulabilir? Politika yapıcılar ve endüstri, 21’inci yüzyılın bu kilit sorusuna cevap bulmak için çözümü biyo-ekonomide arıyor. G7 ülkelerinin hepsi konuyla ilgili girişimler başlattı ve içlerinden bazıları fevkalade kararlı stratejiler benimsemiş durumda. Örneğin ABD hükümeti 2012 yılında biyo-bilimsel araştırmaları ve onların ticarileştirilmesini Amerika’nın ekonomik kalkınmasının “en önemli payandası” olarak ilan ettiği Ulusal Biyoekonomi Planı’nı yayınladı. Aynı yıl Japonya ise net zaman çizelgeleri ve hedeflerine sahip yedi girişimden ibaret bir eylem planı olan Biyo-Kütle Endüstrileşme Stratejisi’ni kabul etti. Japonya’nın politikaları biyo-rafineri teknolojilerinin yanı sıra mikro yosunlar gibi biyolojik kaynakların da geliştirilmesinin ilerletilmesini hedefliyor. Orta vadeli odakta yeni endüstriyel teknolojiler varken kısa vadeli öncelik ise biyo-tabanlı enerji tedariklerinin güvence altına alınması. Avrupa Birliği de bu paradigma kaymasında aynı zamanda önemli bir uluslar üstü oyuncu durumunda. Yaklaşık beş yıl önce AB, Avrupa biyo-ekonomisi için kendine ait biyoekonomi stratejisi ve politika planı sunumunu yaptı. İki yıl sonrasında ise Avrupa Komisyonu 2014 yılında merkezi bir yatırım girişimi olarak Biyo-Tabanlı Endüstriler Ortak Girişim projesini başlattı. Tarım, ormancılık, kimya ve enerji sektörlerinden yaklaşık 70 şirket teknoloji tedarikçisi ya da endüstri ortağı olarak bu projeye katıldı. Hepsi alt alta toplandığında bu girişimle yeni biyo-tabanlı ürünlerin ve çözümlerin ticarileştirilmesine 2020 yılına kadar toplamda 3,7 milyar Euro tutarında bir yatırım yapılacağı görülüyor. Kısmi bir değişiklik planlayan sadece önde gelen endüstriyel uluslar değil. Yaklaşık 45 ülke de yenilenebilir kaynaklara ve biyo-tabanlı süreçlere sahip bir sisteme kısmi bir geçiş yapılmasını sağlamak için şimdiden farklı stratejiler geliştiriyor. Örneğin Uganda yenilenebilir enerjiler, biyoteknoloji ve biyo-kütle kullanımını artırmaya çalışırken Malezya ise biyotabanlı ürünlere geçmeye odaklanıyor.~SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK SORUNU
Bununla beraber biyo-ekonomiye doğru atılan adımlar kritik tartışmalara da konu oluyor. Toprak kullanımı ve ona tekabül eden tarım için kaynak girdileri ve adil çalışma koşulları gibi başlıklar yenilenebilir kaynaklar hakkında günümüzde yapılan tarışmalarda merkezi bir rol oynuyor. Şu anda yenilemeyen hammaddelerden yapılmış ikincinesil biyo-kütlenin giderek daha fazla önem kazanacağının işaretleri geliyor. Gerçi bu durum kanola (kanola yağı), mısır ve benzerlerinin sonuçta ilk nesil olarak ayaklarının kayacağı anlamına gelmiyor. EuropaBio’da Endüstriyel Biyoteknolojiler Direktörü olan Joanna Dupont-Inglis, “Biyoekonomi ve biyo-tabanlı endüstrilerde bizim ihtiyaçlarımızı karşılamaya yetecek kadar gıda, tohum, elyaf ve diğer malzemeler sunma potansiyeli var. Ancak burada ‘her-bedeneuyan’ tek bir cevap olamaz; çünkü biyo-ekonomi inanılmaz derecede farklıdır ve bu yüzden de farklı bölgelerde farklı uygulamalar için farklı hammaddelere gerek olacaktır. Bunun dışında biz hem atıkların minimum seviyeye indirilmesi hem de kaçınılmaz olanın nasıl daha fazla kullanılacağına dair yeni çözümler göreceğimizden eminiz” diyor. Ahşaptan naylonlar, karahindibadan otomobil lastikleri, devedikeninden madeni yağlar, yani ikinci nesil biyo-kütleler artık ezici bir çoğunlukla yenilemeyen bitkilerden, organik atıklardan ve kalıntılardan yapılıyor. Birleşmiş Milletler’e göre bugün tarımsal küspe formunda yılda yaklaşık 5 milyar metrik ton hacminde biyo-kütle yaratılıyor. Bunlar gıda olarak kullanılmaya müsait olmadıklarından onlardan hammadde olarak faydalanılabilir.

FİYATIN DOĞRU BELİRLENMESİ ŞART
Teorik olarak biyo-ekonominin muazzam bir potansiyeli var. Kilit bir teknolojiyle inovasyonlarda patlama, çok daha iyi bir performans, yeni iş imkanları ve daha düşük karbondiyoksit salımları yaratmak mümkün. Bununla birlikte aşırı da abartmamak gerekiyor. Dupont- Inglis, “Biyo-ekonomi sihirli değnek ya da her sorunumuza bir çözüm değil. Yine de onun sayesinde yüzleşmekte olduğumuz en önemli toplumsal ve çevresel meydan okumalardan bazılarının üstesinden gelebiliriz” diyor ve şöyle devam ediyor: “Bugün kullanılmakta olan 100 bin kimyasalın hepsi de teorik olarak fosil karbon yerine yenilenebilir karbon kaynaklarından yapılabilir. Ancak bizim elbette ki geleceğin biyo-ekonomisinin geliştirilmesinde sürdürülebilirliğin üç payandasının tümünü dikkate almamız gerekiyor. Bu zorunluluk da her bir vakada işin çevresel, toplumsal ve ekonomik getirilerini ölçüp biçmemiz anlamına geliyor.” BASF araştırmacısı Sieden ise şöyle ekliyor: “Biyo-ekonomiyi ilerletecek kaldıraçlardan biri rekabetçi fiyatlardan yeterince hacim sunmaktır. Ancak en önemlisi güçlü bir biyo-tabanlı endüstrinin inovasyonlar için çok önemli fırsatlar yaratmasıdır. Biz kendi araştırmalarımızda bu potansiyelden bir kaldıraç olarak faydalanmak istiyoruz.” Her geçen gün daha fazla sayıda tüketici biyo-tabanlı ürün istiyor. Sieden, “Bu bizim kendi hammadde tabanımızı genişletmek için müthiş bir fırsat. Ancak bu hemen olacak bir iş değil” diyor. Bas a succiniciproducens bakterisinden üretilen suksinit asiti ticari bir ürüne dönüştürmek için beş yıldan uzun süren bir araştırma ve geliştirme süreci gerekmişti. Bu asit aslında şiltelerin, döşemelerin ve araba koltuklarının imalatında kullanılan biyo-çözülebilir plastikler, kaplama malzemeleri ve poliüretanlar açısından çok önemli bir bileşen. BASF ile Hollandalı Corbion şirketinin ortak girişimi Succinity ise dünya pazarlarına sunduğu yıllık 10 bin metrik ton biyo-tabanlı suksinit asit kapasitesiyle İspanya, Montmelo’da 2014 yılından bu yana bir tesis işletiyor. IKEA yöneticisi Puneet Trehan’a göre yeterince hacim olması da kilit bir meydan okuma. Ancak o, kendi sektöründe maliyet aşamasında dahi ciddi ilerlemeler katedildiğini düşünüyor. “Bizim deneyimimiz gösteriyor ki eğer bir ortaklıkta değer zinciri doğru bir şekilde organize edilirse o zaman maliyetler de kesinlikle rekabetçi bir seviyede olacaktır.” Onun görüşüne göre her şeyden önemli tek bir şey var: “Aynı hedefin altına imza atmış ortaklara ihtiyacınız var.” Biyoekonomi dünyasında alışılageldik şirketler bir seçenek olamaz. Joanna Dupont-Inglis, “Şu anda içinde kesinlikle rekabetçi bir seviyede olacaktır.” Onun görüşüne göre her şeyden önemli tek bir şey var: “Aynı hedefin altına imza atmış ortaklara ihtiyacınız var.” Biyoekonomi dünyasında alışılageldik şirketler bir seçenek olamaz. Joanna Dupont-Inglis, “Şu anda içinde bulunduğumuz geçiş sürecinde ‘endüstriyel evrim’ belki de bir araç olacaktır” diyor. “Yenilenebilir ve kaynak etkini biyo-tabanlı çözümlerin üretimine geniş bir endüstriler ve sektörler yelpazesinde daha önce hiç görülmemiş seviyede iş birliklerinin dahil olacağını göreceğiz.”