Yıldız Bozkurt

BİR VEYA BİRKAÇ değişik molekülün yüzlerce veya binlercesinin zincir gibi birleşerek oluşturdukları büyük moleküllere polimer; polimerlerin sentetik olanlarına, yani insan eliyle üretilenlerine ise plastik adı verilir.

Plastik, 1800’lü yıllarda keşfinden sonra, hızla artan kullanım alanlarıyla gündelik hayatın vazgeçilmezleri arasına katıldı. Ama öte yandan, işi bittiğinde hızla yok edilemediği için, çevre kirliliğinin artmasına sebep oldu.

Plastik atıkları yok etmenin bir yolu plastiklerin toplanarak yakılması ise de, bu hem pahalı bir işlemdir, hem de zehirli gazların açığa çıkmasına sebep olmaktadır. Geri dönüşüm projeleri ise, plastiklerin çok fazla çeşidinin olduğundan ve dönüştürme işlemi hepsinin tek tek ayırt edilerek kullanılmasını gerektirdiğinden, zordur. Ayrıca, plastik geri kazanılsa bile eski sağlamlıklarını yitirdiklerinden, geri dönüşüm ürünlerin kullanım alanları sınırlıdır. En ucuz ve basit olanı ise, plastiklerin diğer çöplerle birlikte belli bir alanda biriktirilmesidir. Ancak, diğer çöpler mikroorganizmalar tarafından parçalanır ve bir şekilde tüketilirken plastikler kimyasal ve fiziksel özellikleri sebebiyle mikroorganizmalar tarafından besin olarak kullanılamazlar. Bu yüzden de, her geçen gün artarak ekolojik dengeyi tahrip etmektedirler.

Kâinatta ism-i Kuddüs’ün tecellisi olarak öyle muhteşem bir temizlik mekanizması kurulmuştur ki; her sonbahar ağaçlardan düşen tonlarca yaprak, ölü hayvan ve bitki kalıntıları, görünmeyen temizlikçiler, yani mikroorganizmalar tarafından parçalanarak tekrar doğaya kazandırılır. Yani, atık olan bir maddenin doğada çözünebilmesi demek, mikroorganizmalar tarafından gıda olarak kullanılabilmesi demektir. Mikroorganizmaların ürettiği enzimler doğal olan polimerlerdeki karbon zincirlerini kırarlar ve daha sonra da nem, sıcaklık, oksijen miktarı gibi faktörlerin etkisiyle belli bir sürede tüketirler. Doğal polimerlerin (meselâ nişasta, selülöz) bu şekilde parçalanıp kullanılması sadece günler alırken, petrol bazlı sentetik polimerlerin yok edilmesi yıllar, hatta yüzyıllar sürebilmektedir. Bunun nedeni, kimyasal yapıları yüzünden plastiklerin mikroorganizmaların ürettiği enzimler tarafından parçalanamaması ve dolayısıyla gıda olarak tüketilememesidir.

Plastiklerin her geçen gün artarak tabiatı kirletmesini önlemenin bir yolu, doğada çözülebilen, tüketilebilen plastiklerin üretilebilmesi ile olur. Nitekim, doğada-çözünebilir özellikte başlıca üç tür plastik vardır:

• Güneş ışığına hassas plastikler: Bazı plastikler güneş ışığına maruz kaldıklarında molekülleri birbirine bağlayan kimyasal bağlar kopmakta ve küçülen parçalar daha sonra mikroplar tarafından kullanılabilmektedir. Ancak çöplerin biriktirildiği yerlerde üstüste yığılan plastiklerin hepsine güneş ışığının ulaşması mümkün olmadığından, bu yol her zaman işe yaramamaktadır.

• Nişasta gibi çabuk bozulan polimerlerin eklenmesiyle üretilen plastikler: Bu tür polimerlerde molekül dizileri nişasta kullanılarak birbirine bağlanırlar. Plastik çöpe atıldığında mikropların nişastayı kullanması ile polimer parçalanır. Ancak, yine çöp yığınları altında yeterli güneş ışığı ve oksijen olmaması nişastayı tüketen mikroorganizmaların iş görememesine neden olur. Ayrıca bu şekilde üretilen plastikler diğerlerine göre daha dayanıksızdırlar.

• Üçüncü tip ise, bakteriyal plastikler (biyo-plastikler)’dir.

CANLI PLASTİKLER

Petrol kaynaklı plastikleri mikroorganizmalar yiyemiyorsa, o zaman onların gıda olarak kullanabilecekleri—veya kullandıkları!—bir plastik üretilip kullanıldığında çevre kirliliği problemi ortadan kalkacak demektir. Bilim adamları tarafından bu yönde araştırmalar yapılırken, bazı tür bakterilerin fosfor ve azot azlığında PHB (poli-hidroksibütirat) isimli polimerler ürettikleri keşfedilmiştir. PHB binlerce hidroksibütirat molekülünün ardarda zincir gibi eklenmesiyle meydana gelir. Nasıl bizim vücudumuzda besinler yağ şeklinde depolanıyorsa, bu bakteriler de enerji kaynağı olarak PHB’yi depolamaktadırlar. Bakterilerde PHB, 100 ilâ 800 nanometre arasında değişen boyutlarda kürecikler hâlinde bulunur. Nanometrenin, metrenin milyarda birini ifade eden bir ölçü birimi olduğunu da sırası gelmişken belirtelim. Bazı bakteriler ağırlıklarının yüzde 70’i kadar bu plastiklerden üretebilirler. PHB üretiminde sadece doğal olarak bu plastiği kullanabilen bakterilerden yararlanılmamakta; gerektiğinde E. coli gibi bazı bakterilerde de rekombinant DNA teknikleri kullanılarak bu plastiklerin üretilmesi sağlanmaktadır. PHB üretiminden sorumlu olan enzimin genetik kodu E. coli bakterisine yerleştirilmekte ve böylece E. coli de PHB üretir hâle gelmektedir. Hatta, aynı işlem bitkiler üzerinde de yapılarak bitkilerin plastik üretir hâle gelmesi sağlanmıştır (ancak verim şimdilik azdır.)

ŞEKERDEN PLASTİK ÜRETEN FABRİKALAR!

PHB’nin çok miktarda üretilebilmesi için ilk önce bakterilerin biyoreaktörlerde bol miktarda glikoz (şeker) ve diğer gerekli maddeler verilerek çoğalmaları sağlanır. Daha sonra ortamdaki azot miktarı azaltıldığında bakteri bunu zor zamanların gelmesi olarak algılar ve glikozu kullanarak gıda stoklarını (PHB kürecikleri) hâlinde hazırlamaya başlar. Yani, bakteriler şekerden plastik üreten birer fabrikaya dönüşürler! Bakteriler yeteri kadar plastik ürettiklerinde ilk önce bakteri hücre zarları bir kimyasal yardımı ile parçalanır. Daha sonra değişik saflaştırma süreçlerinden geçen ve toz hâline getirilen plastik artık istenen şekle sokulmaya hazırdır. İster bir şampuan şişesi, isterse bir kimlik kartı olarak kullanıma sunulur. Şekerden üretilen bu plastik, işi bitip çöpe atıldığında ise, kısa sürede topraktaki diğer bakteriler onu gıda olarak kullanıp su ve karbondioksite dönüştürürler. Petrol bazlı plastiklerin doğada çözünmeleri yıllar alırken, bakterilerden üretilen biyo-plastiklerin tabiata karışmaları sadece günlerle ifade edilmektedir.

Dünyada Biopol ve Biofan markalarıyla PHB bazlı plastikler üretilmektedir. Meselâ Biofan (Japonya) markası ile üretilen plastikler kimlik kartı, banka kartı türü kartların üretiminde, çöp torbası ve alışveriş poşeti olarak, tarımda toprağı örtmede kullanılan plastik örtüler olarak kullanılmaktadır. Ancak biyo-plastiklerin yaygın olarak kullanılmalarına engel olan bir problem var ki, o da maliyetlerinin petrol bazlı kardeşlerine göre pahalı olmasıdır. Bu doğa dostu plastikleri ucuzlatabilmek için de tabiî ki çalışmalar devam ediyor.

Petrol bazlı plastiklerin tabiatta yol açtığı ekolojik problemler ve çevre kirlilikleri artık başka çözümlerin araştırılmasını gerektirmektedir. Tamamen doğada çözülebilen bir plastik arayışı sonunda gözümüzü yine tabiata yöneltmiş ve cevap da yine orada bulunmuştur. Böylece, bir kez daha görülmüştür ki, ne kadar ilerlerse ilerlesin, bilim O’nun yarattığı mükemmel nizamın takipçisi ve taklitçisi olmaktan öteye bir milim bile gidemez.