10 Ağustos 2015 Pazartesi

Biyoplastiklerle İlgili Sıkça Sorulan Sorular 2015



Her ne kadar biyoesaslı ve biyobozunur plastiklerle alakalı olan her türlü sorulara yaklaşık 4-5 yıldır cevap vermeye çalışsak da bu malzemeleri daha yeni öğrenen insanlar tarafından sürekli olarak sorulan bazı sorular her zaman bulunuyor. European Bioplastics (Avrupa Biyoplastik kurumu) internet sitelerinden de ulaşabileceğiniz ya da pdf belgesi olarak indirebileceğiniz bu tür soruları derledi. Biz de bu derlenmiş SSS'lerin küçük ve editlenmiş bir kısmını siz okuyucularımıza sunuyoruz.

Biyoplastikler Nedir?


Biyoplastik malzemeler, biyoesaslı, biyobozunur ve ya her ikisidir. Biyoesaslı terimi malzemenin ve ya ürünün bir kısmının biyokütleden elde edildiğini tanımlar. Biyoesaslılık iddiasında bulunurken, kullanılacak birim (biyoesaslı karbon içeriği ve ya biyoesaslı kütle içeriği) yüzde olarak ifade edilir ve kullanılan ölçüm metodu açık bir şekilde belirtilmelidir. Biyobozunurluk ise bazı malzemelerin özünde bulunan ve bazı uygulamalar için avantaj sağlayan bir özelliktir, örneğin biyoatık torbaları. Biyobozunma ise mikroorganizmaların yardımı ile malzemelerin su, karbondioksit ve biyokütleye bozunmasını içeren kimyasal bir prosestir. Malzemeler EN13432 standardında belirtilen koşullar ve zaman aralığında biyolojik olarak bozunursa, bu malzeme endüstriyel koşullarda kompostlanabilir olarak etiketlenmektedir.

Biyoplastik ürünlerin avantajları nelerdir?


Biyoesaslı plastikler sınırlı olan fosil kaynaklarına olan bağlılığın azalmasına yardımcı olurlar. Önümüzdeki 10-20 sene içerisinde fosil kaynakların önemli ölçüde daha pahalı olması beklenmektedir. Yavaş bir biçimde azalmakta olan fosil kaynakları yavaş yavaş yerini yenilenebilir kaynaklara (günümüzde çoğunlukla mısır, şeker kamışı gibi yıllık bitkiler ya da şeker pancarı ve ya kassava gibi uzun ömürlü kültürler) bırakmaktadır. 

Biyoesaslı plastiklerin aynı zamanda sera gazı emisyonlarını (GHG) azaltma ve ya hatta karbon nötr olma potansiyelleri dahi bulunmaktdır. Bitkiler büyürken atmosferdeki karbondioksiti kullanmaktadır. Bu biyokütleyi kullanarak biyoesaslı plastik ürünler üretmek atmosferden geçici süreyle sera gazlarının bertaraf edilmesi anlamına gelmektedir. Bu karbon tutma potansiyeli eğer malzeme geri dönüştürülürse daha da uzatılabilir.

Biyoesaslı plastiklerin sağladığı bir başka fayda ise, malzemelerin döngüyü kapatması ve kaynak verimliliğini arttırmasıdır. Bu potansiyelden yenilenebilir kaynaklardan öncelikle malzemeler ve ürünler üreterek ve daha sonra enerji kazanımı için kullanılarak yararlanılabilir. Bunun anlamı:

1. Yenilenebilir kaynakları biyoplastik ürünler için kullanmak, bu ürünleri birkaç kere mekanik olarak geri dönüştürmek ve yenilenebilir enerjilerini ürünün hayat sonunda geri kazanmak ya da

2. Yenilenebilir kaynakları biyoplastik ürünler için kullanmak, ürün hayat döngüsü sonunda eğer uygun sertifikaya sahipse organik olarak geri dönüştürmek (kompostlamak) ve bu süreç sonunda değerli biyokütle/humus elde etmek. Bu elde edilen yeni ürün bitkilerin büyümesine katkı sağlayacak ve böylece döngü kapanacaktır. Ek olarak hem biyoesaslı hem de kompostlanabilir olan plastikler atık sahalarından biyoatıkların daha verimli toplanarak Avrupa çapında atık yönetim veriminin artmasına katkı sağlayabilirler.

Biyoplastikler yenilebilir mi?


Biyoplastikler ambalaj, gıda ürünleri, otomotiv parçaları, elektronik ürünler ve birçok farklı uygulamalarda konvansiyonel plastiklerin yerine kullanılabilirler. Ne konvansiyonel plastikler ne de biyoplastikler ağızdan alınmamalıdır. Gıda ve içecek ambalajlarında kullanılan biyoplastikler gıda temas için onaylıdır fakat insan tüketimine uygun değildir.

Biyoesaslı biyoplastikler tamamen fosil bazlı plastiklerin yerini alabilir mi?


Utrecht Universitesi'nde gerçekleştirilen PRO BIP çalışmasına göre, biyoplastikler teknik olarak konvansiyonel plastiklerin %85'inin yerine geçebilirler fakat bu kısa ve ya orta vadeli olarak fizibil gözükmemektedir. 2013 yılı itibariyle 300milyon tonluk yıllık plastik üretiminin 1.6 milyon tonluk payına sahip olan biyoplastikler henüz pazara giriş aşamasındadır. Fakat arz arttıkça ve çeşitli pazar segmentlerine çabuk bir şekilde yayıldıkça, biyoplastiklerin plastik pazarının önemli bir parçası olacağı öngörülüyor.

Biyoplastiklerin fiyatları ne durumda?


Araştırma ve geliştirme maliyetleri halen biyoplastik yatırımının önemli bir payını oluşturuyor ve bu da malzeme ve ürün fiyatlarına etki ediyor. Fakat fiyatlar son on yılda sürekli olarak düşmektedir. Talep artışıyla birlikte, pazardaki biyoplastik hacmide artmakta ve petrol fiyatlarındaki öngörülen artışlar da gerçekleşisrse biyoplastik maliyetleri konvansiyonel plastik fiyatlarıyla yakın ve karşılaştırılabilir seviyeye gelecektir.

Biyoplastikler için ne kadarlık tarım alanı kullanılmaktadır?


2013 itibariyle küresel biyoplastik üretim kapasitesi yaklaşık 1.6 milyon tona ulaşmıştır. Bu da 600bin hektarlık bir alan gerektirir.

Bu bağlamda günümüzün biyoplastik üretimi için gerekli olan besleme stoklarını büyütmek için gereken alan toplam küresel tarım alanı olan 5 milyar hektarın sadece %0.01'lik (on binde bir!) kısmını oluşturmaktadır.

Devam etmekte olan yüksek ve politik olarak da desteklenen bir büyüme varsayılırsa, 2018 yılı itibariyle 6.7milyon tonluk bir pazarın gelişmesi öngörülebilir ve bunun için de 1.4 milyon hektarlık bir alan gereksinimi doğacaktır. Bu da küresel toplam tarım alanlarının yaklaşık %0.02'sine denk gelmektedir.

Bunun dışında gıda artıkları, gıda olmayan ekinler ve selüloz biyokütlesi gibi kaynakların kullanılmasına ilişkin fırsatlar da bulunmaktadır. Bu da yukarıda belirtilenden daha da az tarım alanı ihtiyacının kullanılmasını sağlayacaktır.

Gıda ekinlerinin kullanılması etik açıdan tasdik edilebilir mi?


Günümüzde küresel gıda üretiminin üçte biri ya harcanmaktadır ya da kaybedilmektedir. European bioplastics bunun önemli bir problem olduğunu onaylamaktadır ve dünyadaki açlığın en önemli unsuru olan bu durumun çözümü için gıda endüstrisinin gıda atıklarının azaltılması konusundaki eforlarını güçlü bir şekilde desteklemektedir.

Burada göz önünde bulundurulması gereken önemli eksiklikler:

gıda ve yemlerin yetersiz bir şekilde depolanması konusunda lojistik sıkıntılar
politik istikrarsızlıklar
finansal kaynakların azlığı

Biyokütle kullanımı konusuna gelindiğinde gıda/yem ve biyoplastik arasında bir rekabet bulunmamaktadır. Küresel tarım alanlarının yaklaşık %0.01'lik kısmı biyoplastikler için besleme stoğu üretmek için kullanılırken, %97'si gıda, yem ve hayvancılık için kullanılmaktadır.

Mısır ve ya şeker kamışı gibi gıda ekinleri en verimli ve dirençli besleme stoğu seçeneği olarak öne çıkıyor. Diğer çözümler (gıda dışı ekinler ve ya gıda ekinlerinin atıkları) orta ve uzun vadede ikinci ve üçüncü nesil besleme stoklarıyla birlikte geliştirilmektedir.

Gıda ekinlerinin sorumlu ve izlenerek biyoplastik üretimi için kullanılmasına karşı güçlü bir argüman bulumamaktadır. Bağımsız üçüncü parti sertifikasyon sistemleri ile sosyal, çevresel ve ekonomik kriterlerin daha göz önünde bulundurulması konusunda yardım sağlanabilir ve bu sayede biyoplastiklerin sadece yararlı bir inovasyon haline gelebilir.

GDO'lu ekinler biyoplastik üretiminde kullanılıyor mu?


Ticari olarak satılan biyoplastiklerin üretiminde GDO'lu ekinlerin kullanılması teknik bir gereklilik değildir. GDO'lu atıkların kullanımı ile sebep de sadece ekonomik ve ya bölgesel olarak besleme stoğunun tedariğiyle ilişkilidir.

GDO'lu ekinler biyoplastik üretiminde kullanılsa dahi, çok aşamalı işleme ve polimerin üretiminde kullanılan yüksek sıcaklık genetik malzemenin izlerinin tamamen ortadan kaldırmaktadır. Bu da son elde edilen biyoplastik ürününde genetik bir iz bulunmayacağı anlamına gelmektedir. Bu sayede de elde edilen biyoplastik malzeme gıda ambalajında kullanım için uygundur ve ambalaj içindeki ürünle etkileşime girebilecek herhangi bir GDO malzeme içermemektedir.

Oxo-bozunur ve biyobozunur plastikler arasındaki fark nedir?


Oxo-bozunma ve ya oxo-fragmentleşme teknolojisi özel katkılara dayanmaktadır. Bu katkılar standart hammaddelere katıldığında film son ürününün parçalanmasını hızlandırmaktadır. Fakat bu parçalanma sonucu oluşan parçacıklar çevrede kalmaya devam eder.

Biyobozunurluk malzemenin ve ya ürünün kendisinde olan bir özelliktir. Oxo-fragmentleşmeden farklı olarak biyolojik bozunma bakteri, mantar ve alg gibi mikroorganizmaların doğal davranışları sonucu gerçekleşir. Bu proses sonucunda da su, karbon ve biyokütle son ürün olarak ortaya çıkar.

Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda endüstri tarafından kabul edilen ASTM D6400, ASTM D6868, ASTM D7081 ve EN13432 standartlarına göre oxo-bozunur malzemeler biyolojik olarak bozunabildiği kanıtlanmamıştır.

Enzim katkılı plastikler nelerdir?


Enzim katkılı plastikler de biyoplastik değildir. Biyoesaslı değillerdir ve herhangi bir standarda göre biyobozunur ve ya kompostlanabilir olduğu gösterilmemiştir. Enzim katkılı plastikler az miktarda organik katkı ile zenginleştirilmiş biyobozunur olmayan konvansiyonel plastiklerdir. Bozunma işleminin bu katkıları tüketen mikroorganizmalar tarafından başlatıldığı iddia edilmektedir. Bu sürecin de daha sonra katkının katıldığı PE gibi plastiğe yayıldığı ve malzemenin bozunur olduğu iddia edilmektedir. Plastiğin görsel olarak kaybolduğu ve belli bir süre sonra da karbondioksit ve suya çevrildiği söylenmektedir.

Biyolojik olarak bozunma (biyobozunma) çöp problemi için çözüm müdür?


Herhangi bir ürün verimli bir geri kazanıma olanak verecek şekilde tasarlanmalıdır. Biyobozunur plastik ürünler özelinde ise önerilen geri kazanım yöntemi biyoatıklarla birlikte toplanarak organik geri kazanımın (kompostlama) sağlanmasıdır. Bu sayede elde edilecek kompost (toprak verimliliğini arttıracak bir çeşit humus) da buna olanak sağlar. Bir ürünün herhangi bir şekilde çöpe gitmesi için tasarlanması, atık yönetiminin yanlış kullanılması konusunda teşvik etmek anlamına gelir ve bu da malesef oldukça yaygındır. Sonuç olarak biyobozunurluk ürünün çevreye çöp olarak atılmasını sağlayan bir özellik değildir.

Fakat, doğa kirliliği sorunu, özellikle de denizlerdeki kirlilik biyoplastik endüstrisi tarafından çok ciddiye alınmaktadır; yakın gelecek için gerçek bilgi sağlamak amacıyla araştırmalar aktif olarak sürdürülmektedir. Genel olarak bir ürün biyobozunur olarak tanıtılırken, tüketicilere açık bir mesaj iletilmelidir çünkü tüketiciler bu özelliği yanlış değerlendirebilirler. Ürünün geri kazanımıyla ilgili açık bir şekilde öneri sunmak bu sebeple çok önemlidir.

Biyoesaslı plastikler konvansiyonel plastiklere göre daha sürdürülebilir midir?


Biyobazlı plastikler konvansiyonel plastiklere göre çok bariz avantajlara sahiplerdir. Aynı ya da bazı durumlarda daha iyi performans sağlamalarının yanında yenilenebilir kaynaklardan üretilirler. Bu sayede plastik endüstrisi gelecekte sınırlı fosil kaynaklarından uzaklaşarak biyoekonominin bir parçası olabilecektir. Fosil kaynakları korumak ve sera gazı emisyonlarını azaltmak biyoesaslı plastiklerin sahip olduğu ve konvansiyonel plastiklerden fark yaratan en önemli avantajlardır. Ürün döngülerinin kapatılması ile de kaynakların daha verimli kullanılmasına büyük katkı sağlarlar.

Biyoplastikler ya konvansiyonel plastiklere göre daha sürdürülebilir özelliktedir ya da bu potansiyele sahiplerdir. Almanya Çevre Ajansı'nın yaptığı araştırmaya göre ''biyoplastikler en az konvansiyonel plastikler kadar iyidirler''. Çalışma aynı zamanda öngörülen potansiyelin henüz ortaya çıkarılamadığını da ortaya koymaktadır.

Kaynaklar: bioplastics MAGAZINE (03/15) Vol. 10 pp.44-45
Micheal Thielen tarafından düzenlenmiştir.
European Bioplastics tarafından hazırlanan SSS'lerin tamamına aşağıdaki web sayfasından ulaşabilirsiniz.
http://en.european-bioplastics.org/press/faq-bioplastics/
PDF versiyonu: http://bit.ly/1J2y1X9


7 Ağustos 2015 Cuma

Lignin Esaslı Biyobazlı Epoksi Reçinesi

Termosetler


Termosetler, çok fonksiyonlu monomer ve ya oligomerlerin geri döndürülemez şekilde çapraz bağlanmalarıyla oluşan ve böylece başlangıç reçine sisteminden üç boyutlu bir ağın oluşturulduğu polimer malzemelerdir. Doğal olarak, termoset özellikleri monomer yapısına ve ağın oluşturulma mimarisine dayanmaktadır. Ağın oluşumunda, ağ yoğunluğu önemli bir parametredir; bağlantılar ne kadar kısaysa, termoset malzeme mekanik, ısıl ve kimyasal darbelere daha dirençli olur. Bu sayede, çapraz bağlanmış polimerlerin spektrumu, esnek elastomerlerden, yüksek performanslı kompozitler için sağlam reçine sistemlerine kadar uzanmaktadır.

Lignin yapısı


Petrol bazlı reçine bileşenlerine alternatif olabilecek yapılara bakıldığında, lignin ilgi çekici bir aday olarak ortaya çıkmaktadır. Üç aromatik monomer biriminden biyokimyasal olarak sentezlenmektedir; Cumaryl, Coniferyl ve Sinapyl alkol (Resim 1).

Resim 1 - Lignin monomerlerinin yapısı

Özel fonksiyonel gruplarıyla kombinasyon halinde ve yüksek çapraz bağlanmış bir yapı haline getirildiğinde (Resim 1b), lignin fenol formaldehit (PF), poliüretan (PU) ve epoksi (EP) reçineleri için bir yapıtaşı olarak kullanılabilir. PU ve EP sistemlerinde OH fonksiyonel grubu önemli rol oynamaktadır. PF reçineleri ise reaktif merkez olarak serbest halka pozisyonlarından yararlanır.

Lignin bütün vasküler bitkiler tarafından sentezlenmektedir ve selülozdan sonra doğada en çok bulunan polimerdir. Üç ana türü bulunmaktadır: sert ağaç (ökaliptus, huş ağacı, alaçam), yumuşak ağaç (çam ağacı), yıllık bitki ligninleri.


Lignin kaynakları


Teknik olarak lignin kağıt endüstrisinin bir yan ürünüdür ve özel olarak kağıt hamuru üretim prosesinde yakıt olarak kullanılırlar. Kimyasal hamurlaştırma işleminden lignin üretmek için çoğunlukla iki ana yöntem kullanılmaktadır: Kraft (sülfat) işlemi %90 pazar payına sahiptir ve sülfit işlemi. Her iki yöntem de kükürt içeren ligninlerin elde edilmesini sağlar fakat bu gruplar lignin iskeletine farklı kimyasal bağlanma kalıplarına sahiptir. Lignosulfonat adı verilen sülfit üretiminden üretilen ligninler pazarda on yıllardır bulunurken, Kraft işlemi ile üretilenler için durum böyle değildir. Henüz yakın zamanda, Domtar, Stora Enso ve Suzano gibi büyük kağıt hamuru firmaları siyah likörden lignin izolasyonuna başlamışlardır. Bu gelişmeye önemli bir katkı olarak da Metso firması Ligno-Boost teknolojisinin tanıtılması ile, hem sert hem de yumuşak ağaçlara uygulanabilir, süperkritik karbondioksit ile lignin çöktürme yöntemini piyasaya sunmuştur.

Ligninin malzeme olarak kullanıldığı son uygulamalarda kükürt bazı görme problemlerine sebep olabilir. Bu sebeple kükürt içermeyen Alcell (3), Organocell (4) ve ya Soda (5) adlı yöntemlerin önem kazanabileceği düşünülmektedir. Ek olarak enzim kullanılarak yıllık bitkilerden biyo-etanol üretimi de oldukça yüksek molekül ağırlığa sahip ve kükürt içermeyen ligninlerin üretimini sağlar. Bu reçine formulasyonları için biraz dezavantajlıdır çünkü ligninin genel olarak çözünürlüğünü olumsuz etkiler.

Ligninden Yararlanılması


Sahip olduğu yüksek kalori değeri sebebiyle enerji üretiminde direk olarak harcanan likörün yakılmasıyla kullanılması dışında, lignin göreceli olarak az miktarlarda da olsa termoplastik işlenmesinde kullanılmaktadır. Bu alanda lignoselüloz katkı elyafları olarak ve daha yakın zamanda da biyobazlı ambalaj filmleri üretiminde biyobozunur petrol bazlı polyesterlerle kampaund oluşturmak amaçlı kullanılmaktadırlar. Öte yandan sülfit işleminde elde edilen lignosülfonatların oldukça geniş çaplı uygulamaları bulunmaktadır. Bu uygulamalar arasında, briket katkısı, hayvan yemi ve çimento bulunmaktadır. PF reçinesi formulasyonlarında kullanılabilme olasılığı ile pahalı fenolun yerine geçebilme fikri de uzun zamandır bilinebilmektedir fakat bu uygulama alanına ticari olarak yatırım yapılmamıştır. Fakat kontrplak, ve diğer tahta plakalarda kullanım için ayrıntılı olarak incelemeler yapılmıştır.

PU ve EP reçineleri için ise lignosülfonatlar kükürt içermeyen ligninlere ve Kraft işlemi ile üretilen ligninlere göre kimyasal yapılarındaki farklılıklarından dolayı daha az uygundur. Devre kartı üretiminde, IBM firması ortaklığında yapılan çalışmada reçine formulasyonunda %50 oranında lignin kullanımının mümkün olduğu gösterilmiştir. Fakat bu bilgiler üretime aktarılmamıştır. Reçine üreticileri için siyah likörden izole edilen Kraft ligninlerinin kullanımı ekonomik olarak en uygun yöntemdir. Fakat bu ligninler görece olarak daha yüksek molekül ağırlığına sahiptir ve reaktif reçine formulasyonlarının çözünürlüğünü olumsuz etkilemektedir. Lignini daha düşük molekül ağırlıklarına indirgemek için ekstra bir adımdan kaçınmak için pişirme işlemini modifiye ederek daha zorlu şartlar uygulamak bir çözüm olabilir.

Biyobazlı epoksi reçineleri


Düşük molekül ağırlığına sahip ligninlerin kullanımının avantajları, yumuşak gövdeli Kraft lignin fraksiyonları için, tamamen biyo-esaslı, bisfenol A içermeyen epoksi reçinesi formulasyonlarında gösterilebilir (10). Bu amaçla, düşük molekül ağırlıklı lignin fraksiyonunun yanı sıra, gliserol-1,3- diglisidil eter ve çapraz bağlayıcı olarak da pirogalol (pyrogallol) kullanılmaktadır (Resim 2).

Resim 2 - tamamen biyoesaslı epoksi reçinesinin lignin dışındaki yapıtaşları

Burada glisidil eter gliserole kadar izlenebilir ve gliserol de biyodizel üretiminin bir yan ürünüdür. Pyrogallol ise galik asidin ısıl dekarboksillenmesi ile hazırlanabilir, bu da hidrolize edilebilen taninlerin biyoesaslı yapıtaşıdır. Optimum kompozisyonlar ile uzama katsayısı (tensile strength) 82MPa, sertliği (stiffness) 3.2GPa ve camlaşa geçiş derecesi 70C olan termosetler elde edilebilir. Bu reçineler elyaf katkılı kompozitlerin üretimi için de uygundur. Biyoesaslı selülozdan canlandırılan elyaflar kompozitlerde kullanılarak, sırasıyla 210MPa, 12.5GPa ve 160C ısıda bozunma derecesine ulaşılabilir.

Tamamen biyoesaslı olma iddiasını bırakarak daha da geliştirmeler yapılabilir. Karboksilik asit anhidritlerini sertleştirici olarak kullanarak ve halen bisfenolA içermez olarak kalarak daha geliştirilmiş formüller elde edilebilir. %65'lik biyoesaslı formulasyonlar ile 85MPa güç değeri, 3.5GPa'lık modülüs ve 80C camlaşma geçiş ısısı değerine ulaşılabilir fakat halen bu değerler bisfenol A içeren petrol bazlı formulasyonlardan daha düşüktür (Resim 3).

Resim 3 - bitki, lignin ve bisfenol A bazlı reçinelerin mekanik ve ısıl özelliklerinin karşılaştırılması
Fakat, epoksidize edilmiş bitki yağlarını içeren alternatif biyobazlı çözümler düşük güç, sertlik ve camlaşma derecelerine sahip olduklarından lignin içeren formulasyonlar ile rekabet edememektedirler. Ek olarak, yukarıda bahsedilen kısmi biyobazlı lignin sistemi önreçine emdirilmiş yapılar ve bulk moulding compound (BMC) malzemelerinde de kullanılmıştır. Ön reçinelendirilmiş %50 oranında jüt kumaşı  -8C'de 17 hafta saklanabilir ve pişirildiğinde 110MPa güç ve 7GPa değerlerine ulaşır. %60 oranında talaş içeren BMC'ler ise hidrolik preslerde kalıplandığında 60MPa güç ve 5.3GPa modülüs değerlerine sahip olur.

Uygulama Örneği


Yukarıda bahsi geçen jüt kumaş kompozitleri Almanya'nın Plastics and Recycling Enstitüsü ve Alfred Pracht Lichttechnik kurumları iş birliğinde LED ışıklarının bir parçasının (Prachteck olarak adlandırılmıştır) üretiminde kullanılmıştır. Bu ürün de 2003 yılında Almanya'nın Düsseldorf şehrinde gerçekleştirilen K fuarında sergilenmiştir.

Resim 4- K fuarında sergilenen Prachteck ışık düzeneğinin protipi

Sonuçlar


Açık bir şekilde lignini bol bulunan yenilenebilir bir kaynak olarak kullanmak yönünde bir trend oluşmaktadır. Büyük kağıt hamur fabrikaları bu yönde düşünmeye başlamıştır ve harcanmakta olan likörden lignin izole etmek konusunda endüstriyel prosesler geliştirmek için adım atmaktadırlar. Ligninin yapısı ve reaktifliği epoksi reçine sistemlerinde gösterildiği gibi biyobazlı reçine formulasyonlarında kullanım için umut vaadetmektedir.

Referanslar
1)Freudenberg, K. und A.C. Neish (1968): Constitution and Biosynthesis of Lignin. Springer Verlag. Heidelberg- Berlin- New York
2) Toland, J, Galasso L, Lees D, Rodden G, in Pulp Paper International Paperloop, 2002, p5


15 Temmuz 2015 Çarşamba

PHA - Denizlerdeki plastik kirliliği için bir fırsat mı?

Belçikalı sertifikalandırma kurumu olan Vincotte International tarihindeki ilk OK Marine Biodegradable (Denizde Biyobozunurluk) sertifikasını MHG firmasına verdiği anda firma PHA (polihidroksialkanoat) biyopolimer üreticileri arasında en popüler ve birincil seçenek olarak öne çıktı.


Okyanuslardaki, göllerdeki ve nehirlerdeki plastik kirliliğinin çağımızın öne çıkan en önemli ve yıkıcı çevre problemlerinden biri olduğu düşünüldüğünde ödülün önemi de artıyor.

Özellikle Amerika'da ve uluslararası arenada plastik torbalara, mikrokürelere ve polistiren yemek servis ekipmanlarına karşı genel yasal düzenlemelerle birlikte doğrulamalar da oldukça önemli hale geldi.

Yaklaşık bir sene kadar önce, MHG firması bütün altı Vincotte OK biodegradable ve compost sertifikalarına sahip olan ve aynı zamanda US FDA gıda temas onayına sahip olan firma olarak özel bir konuma sahiptir. 

MHG'nin Meredian, Inc ve Danimer Scientifik firmalarının evliliğiyle birlikte Meredian Holdings Group (MHG) küresel olarak firmanın biyoplastik reçinelerinin tedarikçisi olma yönünde planını formalize etti.

O zamandan bu yana firma, İngiltere, Londra merkezli gıda ürünleri tedarikçisi olan Tate&Lyle firmasından ticari ölçekte üretim onayı aldı.

Ek olarak Kuzey Carolina merkezli LC Industries firmasıyla da Amerika'nın servis sektöründe çalışan personelleriyle yenilenebilir kaynaklı tek kullanımlık servis seti üretimi konusunda çalışmalarla birlikte de MHG dünyanın en büyük gıda ve içecek firmalarından biriyle biyobozunur ambalaj konusunda bir kontrat yapmış oldu.

MHG firmasının CEO'su Paul Pereira, tarihsel olarak ambalaj ve konteyner dünyası petrol bazlı hammaddelerden üretilen birçok farklı şekle sahip objelerle dolu diyor.

Pereira, daha yakın zamanda ise Canola yağı ve ya herhangi yağ asidi bitkisel yağından üretilen biyoplastik polimerler yenilenebilir içerikleri ve bazen de biyolojik olarak bozunabilmeleri sayesinde ön plana çıkmaya başladılar. Bu dönüşüm ambalaj dünyası ve atık yönetimi açısından ezberleri bozacağa benziyor şeklinde sözlerine ekledi.

MHG firması Kanola bazlı PHA polimer üretiminin ticari ölçekli olarak genişletilmesi konusunda bütün gücüyle çalışıyor.

2014 sonbahar ekim sezonunda, firmanın ikinci Kanola ekimi 1600 hektara kadar genişletildi. 2015 yılının başında ise MHG Perry McCall ile ortaklık yaparak kendi AgroCRUSH tesisini kurdu ve böylece 6000 tonluk tahıl depolama kapasitesine sahip bir tesisi devreye soktu.

Hasat Mayıs 2015'te başlatıldı. Ekinlerden 6 milyon pound (yaklaşık 3 milyon kg) PHA reçinesi üretilmesi bekleniyor. Yüksek talebi karşılamak içinse, MHG Bainbridge tesisinde 19bin metrekarelik yeni bir laboratuvar ve üretim alanı edindi.

MHG dünya pazarına açılmak konusundaki misyonu yönünde ilerlemeye devam ederken, Pereira Asya'dan Avrupa'ya ve Amerika boyunca seyahat ederek, PHA polimerini üreticilere tanıtmaya çabalıyor.

Isı dayanım sıcaklığı, UV direnci, mükemmel mekanik özellikleri ve biyobozunurluğu gibi özellikleriyle MHG'nin NodaxTM grubu PHA polimerleri hem petrokimya plastiklerine hem de farklı biyoplastiklere karşı bir alternatif sunuyor.

PHA'dan üretilen ürünler 3-12 ay içerisinde
biyolojik olarak bozunuyorlar
Rekabet ettiği diğer selüloz, şeker ve nişasta bazlı biyopolimerlerle karşılaştırıldığı zaman bu diğer polimerle ısı ve nem dayanımı açısından zayıf kalıyorlar. Bu polimerle az bir ısıyla dahi kırılgan hale gelebiliyorlar ya da nemli ortamlarda yapışkan bir yapıya dönüşüyorlar.

Ürünler ne kadar çevre dostu gözükse de sağlam olmayan bir şişe kapağı, kahve kaşığı ya da oyuncak işe yaramayacaktır. Bu ürünlerin üretiminde kullanılacak olan herhangi bir biyopolimer reçinenin seri üretim için uygun sıcaklık ve akışkanlık gereksinimini sağlaması gerekmektedir. Daha sonrasında da depolama ve kullanım surasında sağlam ve yeterli oranda ısıya dirençli olması gerekmektedir. Son olarak da kullanım ömrü bittiğinde güvenli ve organik bir şekilde kısa sürede bozunabilmelidir.

Termoplastik polyester olarak, PHA'nın ısıda bozunma sıcaklığı 125C-170C arasında değişmektedir. Park etmiş bir araba içerisindeki sıcaklığı ortalama 50C olduğunu, sıcak bir kahvenin 75C'ye ulaşabildiğini ve suyun 100C'de kaynadğını düşündüğünüzde yüksek erime sıcaklığı önemli ve gerekli bir çözüm sunmaktadır.

PHA diğer ticari biyoplastikler ile karşılaştırıldığı zaman aerobik olarak toprak ve suda, anerobik olarak da tatlı su, deniz suyu, toprak ve kompost ortamlarında biyolojik olarak bozunması açısından da üstün özelliğe sahiptir. 

Kanola yağı ile beslenen mikroorganizmalar tarafından üretilmesi PHA'nın bu kadar iyi bozunabilmesinin en basit sebebidir. Malzeme organizma içerisinde yağ deposu olarak sentezlenmektedir. Sonuç olarak da diğer mikrobiyal organizmalar PHA'yı bir çeşit lezzetli besin olarak görmektedirler.

Nodax özelinde ise, ürün grubu farklı işleme koşullarına ve ürün gereksinimlerine için ürünlere sahiptir. Bu grupta bulunan PHA polimerlerinin her biri farklı monomer karışımlarına sahiptir ve farklı mekanik özellik gereksinimleri için özel bir polimer sağlanabilir.

Nodex'in mucidi olan Dr.Isaq Noda, farklı PHA polyesterleri farklı yapıtaşlarının oranlarının büyük polimer molekülleri oluşturma şekli ile konrol edilmektedir şeklinde açıklıyor. Örnek olarak enjeksiyon kalıplanmış ürünler için bu varyasyonun sağlanması tasarım esnekliği sağlarken son ürünün sertliğinin de ayarlanabilmesine imkan veriyor. Bazen sert ve sağlam ürünler istenirken, bazı uygulamalarda ise daha yumuşak ve esnek ürünler tercih ediliyor.

Birçok yönden PHA petrokimya plastiklerine göre daha iyi bir ürün olarak fonksiyon gösteriyor. Gıda tazeliğini daha verimli olarak koruyor, koku ve gazları geçirmiyor ve herhangi bir toksin içermiyor.

PHA, okyanus ve gölleri sürekli olarak kirleten plastik torbalar, mikroküreler, şişe kapakları ve diğer atılabilir tek kullanımlık plastik ürünlerin biyobozunur versiyonlarının üretilmesi için başarılı bir şekilde kullanılabilir.

Dünya su kaynaklarının daha temiz hale gelmesi plastiklerin dönüştürülmesinden çok daha kapsamlı stratejiler gerektiriyor olsa da PHA'nın kullanılması da bu zararın azaltılması için önemli bir adım olacaktır.

Son olarak, PHA polimerlerinin piyasada ticari ölçekli olarak üretilen ve pazarlanan biyopolimer çözümleri arasında fiyat rekabeti açısından biraz daha yol alması gerektiğini belirtmek gerekir. Bu bağlamda piyasada bulunan PLA bazlı ürünler de en az PHA kadar etkili olabilmektedir. 

6 Temmuz 2015 Pazartesi

Mikro-Sulama Sistemleri için Biyobozunur Malzemeler

Dünya Tarımı: 2015/2030'a doğru adlı çalışmanın FAO tarafından yayınlandı ve sonuçlar dünya çapında sulanan ekinlerin alanının arttığını gösteriyor. Çalışma sonuçları 1997-1999 periyodu arasında sulanan alanların 202 milyon hektar olduğunu gösterdi. Bu rakamın 2030 yılına kadar 242 milyon hektara ulaşması öngörülüyor.


Endüstriyel boru ektstrüzyon hattının genel görünüşü

Damla sulama sistemleri (mikro-sulama sistemleri) artan sulama ihtiyacından dolayı gereksinim haline geldi. Bu sistemler sayesinde ekinlerin bakımı için gerekli su daha sürdürülebilir bir şekilde idare edilebiliyor.

Hali hazırda üretilen damla sulama boruları polietilenden yapılıyor ve kullanım sonrası ülkede bulunan yasal sorumluluklara göre ya geri dönüşüm tesisine gidiyor ya da bölgede yakılıyor.

AB-27 ülkelerinde tarımda oluşan plastik atık miktarı, Norveç ve İsveç'te 2008 yılında 1.243 milyon ton oldu. Bu toplamın %53.6'sı atıldı. Geri kalan %46.4'lük kısım ise geri kazanıldı: 262bin ton mekanik olarak geri dönüştürüldü ve 315bin ton ise enerjiye dönüştürüldü. Damla sulama boruları ve diğer aksesuarlarından oluşan atık miktarı ise 200bin ton oldu (1).

Tarımsal atıkların yönetimi konusunda alternatiflerden biri de biyobozunur plastiklerin kullanılmasıdır. Biyobozunur plastikler tarımda malç filmlerinde, bitki saksılarında ve farklı uygulamalarda hali hazırda kullanılmaktadır. Fakat şimdiye kadar kompostlanabilir damla-sulama sistemleri üretimi için uygun bir malzeme bulunamamıştır.

DRIUS projesi: kompostlanabilir damla-sulama sistemi


Avrupa projesi olan DRIUS (Tarım uygulamaları için biyobozunur ve kompostlanabilir düz damla sulama sistemlerinin endüstriyel boyutta uygulamaya konulması) bu bağlamda yeni biyobozunur ve kompostlanabilir damla sulama sistemlerinin üretilmesi ve pazara sürülmesini hedefliyor.

Geliştirilen sulama sistemlerinin özellikle kısa büyüme periyodlarına ihtiyaç duyan çilek ve domates gibi bitkilerin yetiştirilmesinde kullanılması planlanıyor.

Bu yeni sistemin avantajları:


Şu anda kullanılmakta olan yakma ve geri dönüştürme proseslerine alternatif oluşturma. AB'de kontrolsüz yakmaya izin verilmediği de göz önünde bulundurulmalıdır. (Insinerasyon Yönetmeliği (Directive 2000/76/EC)). Bu sebepten dolayı gerçekleştirilen geri dönüşümlerde de yüksek bulaşmalar ve özellikle de toprakla, pestisit ve gübrelerle sürekli temas halinde olan borulardaki bozunmalardan dolayı da düşük kaliteli ürün elde edilmektedir.

Biyobozunur borular kalibrasyon ve yıkama banyolarından çıkıyorlar

Ekonomik kazançlar: Ayırma ve geri dönüştürme masraflarının hektar başına 1050 Euro'luk bir kazanç sağlaması öngörülüyor.

Bu tip malzemelerden üretilecek olan borular daha düşük işleme sıcaklıkları gerektirdiğinden dolayı enerji kazancı sağlanacaktır.

Kullanım ömürleri bittikten sonra borular organik atık olarak değerlendirilebilecek ve 6 aydan kısa sürede biyolojik olarak bozunacaklardır.

Yeni kompostlanabilir bir ürün mikro-sulama sistemlerine katma değer katacaktır. Ürünün geliştirilmesi ile herhangi bir ayrımaya ihtiyaç olmadan kompostlama tesisinde atıklar değerlendirilebilecektir.

Projenin Sonuçları


Projenin ilk senesinde, konvansiyonel ekstrüzyon hatlarında ekstrüzyon işleminin optimize edilmesine yönelik çalışmalar yapıldı. Bu borular polietilenden 40C aşağıda sıcaklıkta işlenebilmektedir (Figür 1, Figür 2) ve bu da enerji kazancı ve çevresel etki açısından olumlu değerlendirilmektedir.

Borularda kullanılan düz ve tüp şeklindeki damlalıklar

Boruları geliştirmek amacıyla, farklı ticari biyobozunur malzemeler fiziksel uyumlaştırma ve kimyasal fonksiyon sağlama gibi yöntemlerle karıştırılarak  denemeler yapıldı. Aynı zamanda, bu karışımların sinerji etkileri incelendi. Geliştirilen boru çoğunlukla polilaktik asit (PLA) bazlı olup, farklı biyopolimer ve katkılarla istenilen özelliklere ulaşması sağandı. Üründe kullanılan malzemelerdeki yenilenebilir kaynaktan üretilme oranı %70 üzerinde oldu.

Bu aynı periyodda, damlatıcıların enjeksiyon sistemi ile üretilebilmesi için yeni kalıplar tasarlandı. 3 nolu figürde sonuçların tatmin edici olduğu görülebilmektedir. Damlatıcıların geometrilerinin doğru şekilde tasarlanması farklı ekinler için gereken farklı miktardaki suların sağlanması için önemliydi.

Projede katkı veren firmalar kalıptan sökme işleminin geliştirilmesi dışında damlatıcıların borulara entegre edilmesi üzerinde çalışıyorlar.

DRIUS projesi 1 Kasım 2013'te başladı ve 24 ay sürecek. Avrupa komisyonunun CIP-Eco-Innovation Programı dahilinde finansmanı sağlanıyor. Projeyi oluşturan konsorsiyum içinde İspanya'dan AIMPLAS, Extruline Systems SL firması, Israel'den Metzerplas Irrigation Systems ve Belçikadan OWS NV firması bulunuyor.

Yukarıdaki yazı Oded Baras, Antonio Bayonas, Steven Verstichel, Chelo Escrig ve Raquel Giner tarafından yazılmıştır.

Kaynaklar:
1)  Plastic Waste in the Environment, BioIntelligence Service, http://ec.europa.eu/environment/waste/studies/pdf/plastics.pdf

Türkiye'de biyobozunur damla sulama boruları ve damlalıkları üretme amacıyla FKuR Bioflex grubu malzeme ürünlerini kullanabilirsiniz. 


29 Haziran 2015 Pazartesi

Biyoplastiklerin Enjeksiyon Kalıplama ile İşlenmesi

Enjeksiyon kalıplama operasyonlarında biyoplastikler için bilgi açığını kapamak

Biyoplastikler sürdürülebilirlik söz konusu olduğunda hep yukarıdalar fakat işlenebilme özellikleri açısından hep yerdeler. Birçok firma pertol bazlı plastiklerin yerine biyoplastikleri kullanmaya karar verdiklerinde malesef bu gerçekle ve ya benzer bir sonuçla karşılaşıyorlar.

Fakat bu durum düzeltilebilir çünkü hiçbir şekilde biyoplastikler petrokimya türevlerine göre daha aşağı konumda değiller ve hatta yeni ve enteresan özellikler sağlayabilirler. Yine de bazı çözülemeyen hammaddenin işlenmesi ile ilgili problemler ve hammaddeye ödenen daha yüksek fiyatlar biyoplastiklerin endüstriyel olarak yaygın kullanımını engelledi. Fiyat konusu çözülmesi daha zor çünkü hali hazırda biyoplastikler çok daha küçük hacimlerde üretiliyorlar. Öte yandan işlenme problemleri, hammadde işleme teknolojisinin adaptasyonu ile çözülebilir. Bu problemler genellikle malzemelerin veri belgelerinin yeterli olmamalarından ve/ve ya yüksek kaliteye sahip parçaların üretimindeki işleme koşullarının nasıl uygun hale getirileceğine dair teknik servisin eksikliğinden kaynaklanıyor.

Bu yazımızda Alman Federal Beslenme ve Tarım Bakanlığı ve Yenilenebilir Kaynaklar Ajansı'nın (FNR) ortak bir şekilde desteklediği büyük bir araştırma ortaklığının arkaplanını anlatacağız. Proje başlığı:  FNR Biyopolimer ağı altında bir kompetans ağı kurulması ve biyobazlı plastiklerin işlenmesi şeklinde. Bu işbirliği gerektiren projede şu anda kullanılmakta olan bütün işleme teknolojileri ele alınıyor ve pazarlanabilir olan biyoplastikleri işlenebilme koşullarına dair veriler göz önünde bulundurularak inceleniyor, ki birçoğunda malzeme tedarikçileri bu verileri dahi sunamıyor. Ek olarak küçük ve orta ölçekli şirketlere biyoplastiklerin işlenmesi konusunda destek teklif ediliyor.

Biyoplastiklerin Enjeksiyon Kalıplama performansları


Proje kapsamında Biyoplastik ve Biyokompozit Enstitüsü (IfBB) biyoplastiklerin enjeksiyon kalıplama performanslarının değerlendirmesi kısmını ele aldı. İncelemeler için seçilen malzemeler arasında iki farklı PLA (polilaktik asit), PLLA (poli-L-laktik asit), biyobazlı PA (Polyamid) ve PBS (polibütilen suksinat) bulunuyordu. Optimum işleme koşullarının bulunması için, çok kapsamlı ön testler yapılarak malzemelerin işlenmesiyle ilişkin olan; erime viskositesi, termostabilite, ısıl yalıtkanlık, erime noktası, camalşa ısısı ve yoğunluk gibi teknik özellikleri belirlendi. 

Plastikleşme performansı


Malzemenin plastikleştirilmesi üretim döngülerinin daima başında bulunmaktadır. Burada önemli faktör malzemenin beslenmesi ve erimesi için gereken zamanın en aza indirilerek döngü zamanının azaltılması ve bu sayede de operasyon maliyetinin azaltılmasıdır. Denemelerde, test örneğinin kavitesi (Campus tip A1 (DIN EN ISO 20753)) kalıplanmış parçaların üretilmesi için kullanıldı.

Genel olarak 200cm3/min değeri plastikleşme performansı açısından iyi olarak değerlendirildi yani enjeksiyon kalıplama işleminin kararlı bir şekilde gerçekleştiğini gösteriyordu. 1 nolu grafikte farklı erime sıcaklıklarına sahip farklı biyoplastiklerin tipik kapsamı görülebilmektedir. Bu biyoplastikler üzerinde gerçekleştirilen testler, uygun sıcaklık aralığında, bütün seçilen biyoplastiklerin yeterli plastikleşme performansı gösterdiğini teyit etti. Tipik olarak, semi-kristal yapıdaki malzemelerde, yükseltilmiş erime sıcaklığı daha düşük akışkanlığa sebep olmaktadır. Bunun sonucunda da daha yüksek kaçak akım gerçekleşir ve bu da düşük plastikleşme performansına sebep olmaktadır. Bu durum PLA 3251D ve PA Vestamid Terra HS 16'da görülmüştür.

Farklı PLA çeşitleri, PBS ve PA'ya ait plastikleşme performansları

Enjeksiyon Davranışı


Gerçek işleme ortamında malzemelerin akışkanlıkları kalıba özgün enjeksiyon basıncı ile karakterize edilebilir. Bu da enjeksiyon fazı sırasında belirlenen basınç eğrisindeki maksimum değişikliklerdeki sapmalardan tespit edilebilir. 2 Nolu grafikte gösterildiği gibi, Hisun PLLA yüksek akışkanlığa sahip ve bu değer polikarbonat seviyelerinde. PLA Ingeo 6202D'nin ölçülen akışkanlığı göreceli olarak daha düşük fakat halen yüksek seviyede. Bundan dlayı 200C'nin üstündeki sıcaklıklarda bu malzemelerin işlenmesi oldukça kolaydır. Fakat akışkanlıkları çok daha düşük olan PLA 3251D, Bio-PA Vestamid Terra HS16 ve PBS Bionelle 1020MD gibi polimer çeşitlerinde enjeksiyon basıncının da az olması gerekir. Beklenildiği gibi, bütün bu malzemelerin akışkanlığı erime sıcaklığı yükseldikçe azalmıştır. Geniş çevrelerce bazı biyoplastiklerin düşük termo-mekanik kararlılık aralığına sahip olduğu varsayılmıştır. Fakat bütün biyobazlı malzemeler bütün sıcaklık aralıklarında normal bir enjeksiyon davranışı göstermiştir. Bu sebepten hepsinin işleme güvenilirliği açısından petrol bazlı malzemelerle benzer olduğu söylenebilir.

Malzemelere ait erime sıcaklığı ve enjeksiyon basıncı eğrileri

Kalıptan ayrılma ve Çekme Payları


Enjeksiyonla kalıplanan parçalar kalıpta soğuduktan sonra, kaviteden ejektör bir sistem ile ayrılması gerekir. Bu da hesaplanabilir özel bir kuvvet gerektirmektedir. Bunun hesaplanmasında normal kuvvet (malzemenin kalıp yüzeyine, malzemenin soğuması sırasında çekmesinden dolayı tutunması) çarpı statik ve kayma sürtünmesi (malzemenin kalıba yapışmasını engellemek için gereken kuvvet ve kalıp yüzeyinden serbest bir şekilde kaymasını sağlayacak olan kuvvet) şeklinde hesaplanabilir. Sürtünme katsayısı eğer 1'den fazla ise, yüksek bir kuvvet gerekecektir ve bu da işleme sırasında deformasyonlar ve ya kırılmalar gibi bazı hasarlara sebep olacaktır. Figür 3'te gösterildiği gibi, PLA türleri olan Ingeo 3251D ve 6202D ve Hisun PLLA için bu değerler yüksektir fakat kritik seviyede değildir. Fakat diğer polimerler için çok daha yüksek ejeksiyon kuvvetleri gerekmektedir bu da bu işlemi kolaylaştıracak bazı ajanların kullanılmasının  önerilmesine sebep olmaktadır. Aynı zamanda çekme paylarında da oldukça büyük farklar bulunmaktadır. PLA türleri sadece 0.3% çekme payına sahipken, PBS 0.7%, Bio-PA ise 1.6%'lik çekme payına sahiptir. Bu değerlerin doğal olarak değerlendirilmesi gerekir çünkü petrol bazlı plastikler de benzer değerlere sahiptir. Fakat eğer biyobazlı malzeme için petrolbazlı malzemede kullanılan kalıbın tamamen aynısı kullanılıyorsa bir problem teşkil edebilir. Kalıpların malzemelerin çekme paylarına uygun olarak tasarlandığı göz önünde bulundurulursa, çekme payları biyoplastiklerin petrolbazlı malzemenin yerine geçip geçemeyeceğinin belirlenmesi konusunda önceden belirlenmesi gereken bir faktör olduğunu bilmek gerekir.

Malzemelere ait kalıptan ayrılma basınçları ve çekme katsayıları

Sonuçlar


Temel olarak çoğu biyoplastik proses karalılığı göstermektedir. Biyoplastiklerin işlenebilme kabiliyetleri son yıllarda önemli ölçüde artmıştır. Eğer gerekli teknik veriler elde bulunuyorsa, petrol bazlı termoplastiklerin yerine biyoplastiklerin kullanılması için bir engel kalmamaktadir. Hali hazırda, teknik verilerin az olmasından dolayı, eldeki makinelerde biyoplastiklerin işlenmesi zor olmaktadır.

Türkiye'de üreticiler PLA ve PLA bazlı enjeksiyon kalıplamaya uygun hammadde çeşitlerini aşağıdaki adresten tedarik edebilirler.

Polilaktik asit hammaddesi tedariği: http://www.biyoplastik.com.tr/polilaktik-asit-pla.html
PLA bazlı kampaund ürünlerin tedariği: http://www.biyoplastik.com.tr/fkur-bioflex.html

Teşekkür


Yazarlar Federal Beslenme ve Tarım Bakanlığı (BMEL) kurumuna projeyi finansal açıdan desteklediği için teşekkür ederler.

Kaynak: http://ilbb.wp.hs-hannover.de/verarbeitungsprojekt/
Yazarlar:
Marco Neudecker
Hans-Josef Endres
Institute for Bioplastics and Biocomposites (IbFF)

University of Applied Sciences and Arts, Hannover Germany

23 Haziran 2015 Salı

Lovechock- Natureflex ambalajlı sevgi dolu çikolata


Lovechock'ın yaratıcısı Laura de Nooijer
12 Mayıs'ta Amsterdam şehrinde düzenlenen bio!PAC fuarında yapmış olduğu sunumla, Laura de Nooiker birçok katılımcıyı etkiledi. Bu sebeple hikayesini siz okuyucularımızla paylaşıyoruz.

Lovechock aşktan doğan bir ürün. Kalpleri açan ve ruhu ortaya çıkaran çikolataya karşı olan mükemmel aşk. Maya uygarlığının da bildiği gibi, çikolata oldukça kutsal bir şeydir ve Lovechock'da insanları bu özüne götürmeye çalışıyor.

Lovechock markası 2008 yılında Hollanda'nın Amsterdam kentinde Laura de Nooijer tarafından başlatıldı. O zamanlarda ilk kutsal tıbbi içeceğini bir ritüelde içmişti ve doğanın bilgeliğinden oldukça etkilenmişti. Daha sonrasında öğrenmekte olduğu Psikoloji dalının doğanın sunduğu bu sihirli bitkilerle karşılaştırıldığında oldukça sıkıcı olduğunu düşündü. Çalışmalarını bırakıp, Brezilya'da kutsal tıp bitkileri üzerine şamanik bir yolda ilerlemeye başladı. Amerikalı çiğ gıda uzmanı olan Daviod Wolfe ile tanıştı ve sağlıklı ve parlak aurasından etkilendi. Kendisinden çiğ kakao çekirdeklerini öğrendi. Aslında insanlar çiğ kakao çekirdeklerini içerdiği antioksidanlar ve sevgi kimyasalları gibi sizi mutlu ve sevgi dolu yapan şeylerden dolayı yiyebilir. Çikolata içinde bulunan antioksidanlar damarları genişletirken, kardiyovasküler fonksiyonu da geliştirmektedir. Bazı arkadaşlar ile birlikte Laura daha sonra Cikolata kulübünü başlattı, bu kulüpte çiğ çikolata içeceklerinin servis edildiği aylık dans partileri organize ediyorlardı. Bunun yanında muz, hindistan cevizi yağı ve diğer süper gıdaları içeren içecekler servis ediliyordu. Bu partiler oldukça heyecanlı, kahkaha dolu ve mutluluk saçıyordu. Yine de Laura gerçek ve çıtır bir çikolatayı ısırma hissini özlemişti ve Amerika'dan çiğ çikolata barları sipariş vermeye başladı. Sipariş ettiği barlar pahalıydı bu sebeple kendisi yapmaya karar verdi. Çikolatasının birçok kişiyi mutlu ettiğini gördü ve bu sayede bir iş planını harekete geçirmeye karar verdi. Eylül 2009'da ilk Lovechock barını üretti. Her gün mutfaktaydı ve üretebildiği maksimum sayı günde 1000 taneydi. 1.5 sene sonra, bu küçük mutfağın kapasitesi kendisine çok dar gelmeye başladı ve girişimini sosyal çalışma ortamına taşıdı, bu andan itibaren çikolataları da burada üretilmeye başlandı.

İş planının büyümesi zorlu bir yoldu çünkü çikolata yapımı gerçek bir sanattı ve kakaoda komodite gıda hammaddeler arasında çalışılması en karmaşık olanlardan biriydi. İş planına giderek daha fazla insan dahil oldu ve satışları yükseldi. Her sene cirosu ikiye katlandı ve Lovechock kısa sürede Almanya, Avusturya ve İsviçre'ye yayıldı.

Çikolata %100 yenilenebilir kaynaklı kompostlanabilir filmde paketleniyor

Lovechock'ın başarısının ardında ne var?


Lovechock'ın başarısının önemli bir kısmı yüksek kalite Arriba Nacional kakaosundan geliyor, aynı zamanda yüksek kalite hindistan cevizi şekeri ve diğer süpergıdalar. Lovechock çikolatalarının içi her zaman tam parça meyve ve yemişlerle dolu ve bu sayede ağızda özel bir hissiyat yaratıyor.

Hollanda'da bulunan ilk çiğ çikolata firması olması sayesinde Lovechock birçok konuda ilk hareket eden avantajını da kullanabildi.

Kaliteli bir çikolata olmasının yanında, ambalajı da ürüne önemli bir değer kattı. Prouddesign firması ile yakın olarak çalışarak, çikolataya bir kimlik ve ambalaj kazandırıldı. Aynı zamanda piyasada bulunan lüks markalardan ayrışması sağlandı. Konsept: ''Dışarıdan çiğ ama içeriden şaşkınlık yaratan'' şeklinde seçildi. Bu da dış kısmında dürüst, ekolojik ve doğal bir görünüm, ve iç kısmında da mutluluk ve sevinç dünyası yaratan bir konsept anlamına gelmekteydi. Bu aynı zamanda çiğ çikolatanın verdiği deneyimi de anlatıyordu. Daha az işlenmiş çikolata ve bu sebeple daha katı, çıtır ve çiğneme gerektiriyor ama yediğin zaman da sahip olduğu zengin tatlar triptofan, dopamin ve PEA gibi sevgi kimyasallarını vücütta ortaya çıkarıyor.

Tasarımın arkasındaki hikaye nedir?


Kağıt ambalajın iç görünümü
Lovechock ilk üretildiğinde aluminyum folyoya sarılı halde ve karton içinde paketlenmişti ve lastik gibi bir bant şeklinde plastikle bir arada tutuluyordu ve elle sarılıyordu. Daha sonra aluminyumun çevreye zararları ve dahası çikolataya migrasyonu daha açık bir şekilde anlaşıldı.

Ek olarak aluminyum biraz lüks ama çirkin bir görüntü veriyordu. Bu sebeple Lovechock biyoplastik seçeneğini inceledi ve Innovia Films firmasını ve evde kompostlanabilen folyo ambalajı olan Natureflex'i buldu. Ürün ökaliptus ağaçlarından sürdürülebilir bir şekilde üretiliyordu. Başta malzemenin geçirgenliği sebebiyle çikolatanın raf ömrünün azalacağından korktular. Fakat hali hazırda aynı malzemeyi başarıyla kullanan başka bir çikolata markası da vardı. Aynı zamanda kullanılan plastik lastik bantlar da açılıp kapanabilir bir mekanizma ile değiştirildi.

Sonuç iyi bir seçim yapıldığını gösterdi. Çikolata transparan ambalajında oldukça lezzetli gözüküyordu ve Lovechock sosyal medyada bu ekolojik makyajını oldukça iyi bir şekilde kullandı. 


Bir başka iyi haber ise Innovia firması üretim verimliliğini optimize ederek halen folyolarının karbon ayakizini düşürmek konusunda çalışmaya devam ediyorlar. Laura ise fosil kaynakları yerine sürdürülebilir ökaliptus ağaçlarını kullandığı için oldukça mutlu.

Folyonun yanı sıra Lovechok ambalajı kullanılan bütün kartonun PEFC sertifikalı olmasını sağlayacak şekilde tasarladı. Üstündeki yazılarda organik mürekkep kullanıldı. Aynı zamanda etiketler de tamamen biyobozunur özellikte ve kullanılan mürekkebin içindeki pigmentler dahi fosil kaynak bazlı değil.


Sürdürülebilirlik yolunda Lovechock halen emin adımlarla gidiyor fakat geliştirilecek şeyler halen mevcut. Toplam bir hesap yapıldığında ürün hala doğada bir karbon ayakizi bırakıyor ve bunu da zamanla ortadan kaldırmak istiyorlar. Laura son olarak ürünlerinde birçok farklı açıdan bakılabilecek yön olduğunu belirtirken, ama kendilerinin üzerinde durduğu en önemli noktanın ''Sevgi'' olduğunu vurguluyor.