Finlandiya’daki Oulu Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kompozit ürünlerde geleneksel petrol bazlı malzemelerin yerini alabilecek, dayanıklılık, maliyet veya endüstriyel ölçeklenebilirlik açısından ödün vermeyen yeni ve son derece verimli biyobazlı reçineler geliştirdiler.
Kompozit malzemeler birçok sektörde – yenilenebilir , ulaşım, denizcilik ve inşaat – önemli bir rol oynamaktadır. Ancak biyolojik bazlı reçineler, sürdürülebilir endüstriyel üretimin itici gücü haline gelebilir.
Orman biyokütlesinden elde edilen kimyasallardan üretilen yeni epoksi ve polyester reçineler, fosil yakıt bazlı muadilleri kadar iyi, hatta onlardan daha iyi performans gösteriyor. Hammaddeler, bol miktarda bulunan orman ve yan ürünleri ve atıklarından elde ediliyor. Bunlar çoğunlukla talaş ve saman.
Böylece sektör, aksi takdirde çöp olacak şeyleri, zorlu uygulamalar için modern malzemelere dönüştürüyor.
Polyester reçineler, tekneler ve karavanlar gibi fiberglas kompozit yapılarda kullanılır. Epoksi reçineler ise spor ekipmanlarında ve endüstriyel bileşenlerde kullanılan yapıştırıcılar ve yüksek performanslı kompozitler için vazgeçilmezdir.
Doktora öğrencisi Mikko Salonen, biyolojik bazlı reçinelerin tüm gereksinimleri karşıladığını söylüyor. “Geliştirdiğimiz biyokütle bazlı polyester reçine, ticari fosil bazlı polyester reçineye göre %76’ya kadar daha yüksek çekme dayanımı gösteriyor”.
Sonuçlar, biyolojik bazlı termoset reçinelerin günümüz malzemelerine eşit veya onlardan daha üstün teknik özellikler elde edebildiğini göstermektedir.
Araştırmanın lideri kıdemli araştırma görevlisi Juha Heiskanen, ” Biyolojik bazlı reçineler, fosil reçinelere kıyasla önemli bir fiyat farkına sahip olmayacak” diyor.
“Kimyasallar biyolojik tabanlı bir platformda üretildikten sonra, kimya endüstrisindeki mevcut üretim hatları kullanılarak işlenebilirler,” diye ekliyor.
Mükemmel performans ve karşılaştırılabilir fiyat – bunlar güzel, peki başka neler var? Yeni reçineler ayrıca sürdürülebilirlik açısından kritik bir avantaj sunuyor: kimyasal olarak geri dönüştürülebilirlik.
Rüzgar türbini kanatlarında kullanılanlar gibi geleneksel kompozit malzemelerin aksine, yeni malzemeler kimyasal olarak parçalanabilir ve hammadde olarak yeniden kullanılabilir, bu da döngüsel kompozit üretiminin önünü açmaktadır.
Finlandiya’dan gelen , biyobazlı reçinelerin açıklanan tüm nitelikleri nedeniyle çok iyi ancak başka bir şey daha var. Şimdiye kadar orman endüstrisi geleneksel olarak selüloz üretimine odaklanmıştı. Son yıllarda, atıklar da dahil olmak üzere orman hammaddelerinin kullanımı için yeni fırsatlar ortaya çıktı.
Örneğin, lignin gibi biyokütle bileşenleri pil yapımında kullanılabilir. Şimdi ise reçineler de kullanılmaya başlanıyor.
Biyokütle bazlı malzemeler geliştiren yedi kişilik bir araştırma ekibine liderlik eden Heiskanen, ” Biyolojik kaynaklı ham maddeleri yüksek performanslı malzemelere ve ürünlere dönüştürmek, biyoekonomiyi genişletmek için önemli bir fırsat sunuyor” diyor.
Halihazırda üç patent başvurusu yapıldı ve ekip şu anda pilot üretime geçmek için endüstriyel ortaklar arıyor.