Nanolifli Kenevir Membranların Endüstriyel ve Evsel Atıkların Ayrıştırılması İçin Tasarımı


Yazıcı M.(Yürütücü), Tiyek İ., Gül A., Korkmaz N., Önal Ö.

TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2026

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Haziran 2024
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2026

Proje Özeti

Artan dünya nüfusu ve gelişen teknoloji ile birlikte üretilen endüstriyel ve evsel atıksu miktarları da her geçen gün artmaktadır. Bu durum çevresel problemleri de tetiklemekte ve insan eliyle çevrenin doğallığı bozulmağa doğru gitmektedir. Mevcut su kaynaklarının korunabilmesi ve üretilen atıksuların yeniden kullanımının sağlanabilmesi için hali hazırda kullanılan konvansiyonel arıtma sistemlerinin yerine ileri düzey arıtma sistemlerinin kullanılması gerekmektedir. Son yıllarda, membran esaslı arıtma teknolojileri, maliyet verimliliği ve yüksek çıkış suyu kalitesi sebebiyle, evsel atıksuların arıtılmasında kullanılan konvansiyonel kum filtrasyonu ve aktif çamur proseslerine alternatif olarak oldukça ilgi görmektedir.

Membran teknolojisi, çevremizde uygulama alanı bulan birçok fiziksel ve kimyasal ayrıştırma yöntemlerine alternatif bir seçenek olarak dikkat çekmektedir. Özellikle sulu ortamlarda bulunan safsızlıkların giderilmesi ve yeniden kullanılması oldukça yüksek verimler kazandırmaktadır. Filtrasyon işlemlerine yönelik uygulama alanı bulan sentetik membranların üretilmesi için daha çok petrol esaslı Polietilen tereftalat (PET) Poliamid (PA), poliakrilonitril (PAN), polietilen (PE), polisülfon (PS) gibi petrol esaslı polimerler kullanılmaktadır. British Petrol (BP) istatistiklerine göre petrolün 46 yıllık ömrü kaldığı belirtilirken petrol ürünleri olan sentetik membranların da geleceği tehlike altında olduğunu söylenmektedir.

Diğer taraftan ekolojik faydaları ve üstün performansıyla bilinen kenevir katkılı membran filtrasyonları üzerine çalışmalar hayata geçirilerek küresel bazda artan önemine dikkat çekilmesi amaçlanmıştır. Kenevir elyafı; yüksek mukavemet özellikleri, yüksek nem çekme ve nefes alabilme kapasitesi, tüylenme oluşturmaması, organik olması, anti-bakteriyel özellikler taşıması, UV koruma sağlaması ve iyi bir elektrostatik gücü göstermesi nedeniyle tekstilde katma değerli bir hammaddedir. Bu çalışmada doğal bir selüloz elyafı olan kenevirin Poliamid 6 (PA6) ve Selüloz Asetat (CA) ile önceden belirlenmiş uygun karışım oranlarından formik asit (FA) ve asetik asit (AA) içerisinde polimer çözeltisi hazırlayıp elektrospinning yöntemi ile nano yapılı membran filtre malzemesi üretilecektir. Böylece kenevirin çevresel ve ekonomik alanda sürdürebilirliğinden faydalanılarak katma değeri yüksek nano yapılı filtrasyon membranlarının yerli olarak üretilebilmesinin incelenmesi ve proses parametrelerin belirlenmesi sağlanacaktır. Çalışma bu yönüyle özgündür. Bu alanda daha önce hiç yapılmamış bir çalışma Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Malzeme Araştırma Laboratuvarında hayata geçirilecektir. Ayrıca elde edilecek olan filtre malzemesinin evsel ve endüstriyel atıksu filtrasyonuna yönelik karakterizasyonun yapılması ve yapılan test çalışma koşuları altında mekanik davranışlarının incelenerek yüksek performanslı ve fonksiyonel yerli çevre dostu bir membran tasarımı amaçlanmaktadır.