7 Ağustos 2017 Pazartesi

Biyobazlı Plastiklerin Standardı ve Sertifikalandırması


Biyobazlı içerik nasıl ve neden ölçülmelidir?


Bir ürünün biyobazlı içeriğini ölçmek için kullanılan Karbon-14 (C-14) yöntemi artık oldukça biliniyor ve tekrar üretilebilen sonuçlar ortaya çıkarıyor. Aynı zamanda yöntem çok katı, sıvı ve gaz formundaki biyo-esaslı ürünlerin hepsine uygulanabiliyor. Üründeki karbonun nereden geldiğinin belirlenmesine dayanan bu yöntem artık uluslararası alanda da kabul ediliyor ve neredeyse 10 yılı aşkın bir süredir de ülkelerin yönetmeliklerinde ve ekolojik etiketlerde kullanılıyor. Birçok makale C-14 ölçümü ile biyobazlı içeriğin hesaplanması arasındaki teknik bağın ne olduğu konusunda tartışmalara değindi. Bu sebepten dolayı, bu makalede biyobazlı içeriğin test edilmesinin sağlayacağı faydalara değinilip, pazarda biyobazlı karbon sonuçlarının nasıl uygulanabileceğini ve bu sonucun hangi standartlara göre nasıl farklı şekillerde raporlanabileceğine değinilecektir.


Biyobazlı karbon içeriğini ölçen standartlar


Biyobazlı ürün endüstrisinde C-14 testinin yaygın bir şekilde kullanılmasından dolayı, geçtiğimiz yıllarda biyobazlı içeriği ölçmek için kullanılan birçok uluslararası standart metod yayınlandı. Ürününü test etmek isteyen bir üretici için ilk adım raporlama şeklinin belirlenmesidir. Fakat ASTM, ISO ve ya CEN gibi kurumlardan standartları satın alıp genel olarak deneyimli radyokarbon laborantları tarafından anlaşılabilecek teknik içeriği okumak AR-GEcilere ve ya pazarlama müdürlerine bir fayda sağlamayacaktır.

Peki bu konumda olan çalışanlar C-14 testi için hangi standardı seçmesi gerektiğini ve bu seçimin elde edilecek sonuçları nasıl etkileyeceğini nasıl belirlemelidir? Kısaca standart seçiminin elde edilecek sonuçların nasıl kullanılacağıyla ilişkili olduğu söylenebilir.

Biyobazlı Karbon İçeriğini Ölçmek ne kazandırır?


Biyobazlı ürün üreticisinin profesyonel bir radyokarbon laboratuvarına biyobazlı içeriğin ölçülmesi için başvurması için birçok sebep sayılabilir. En basitinden AR-GE boyunca elde edilen yaklaşık hesaplamaların iç kalite kontrolü açısından bu ölçümler faydalı olacaktır. Test sonuçları özellikle de toplam biyobazlı içeriğin ürünün farklı bileşen ve malzemelerden oluşması sonucu bilinmediği karmaşık şekilde birleştirilmiş olan ürünlerde fayda sağlayacaktır. Bu durumlarda, standart metod seçimi göreceli olarak kolaydır çünkü bütün standartlar karşılaştırılabilir yakın sonuçlar verecektir. Buradaki fark organik ve inorganik karbonun hesaba katılması ile ilişkili olacaktır.

İkinci olarak, birçok firma ISO 17025 akreditasyonuna sahip C-14 laboratuvarlarına danışarak biyobazlı içerik ile ilgili olan iddialarını müşterilerine kanıtlamaktadır. Bu durumlarda amaç tedarik zincirinin altındaki tüketicilere sözler vermeden önce bir kalite garantisi ve güven kazanabilmektir. Testin bu uygulaması için, pazarı ve son kullanıcıları bilmek, sonuçların tam olarak kimlere sunulacağını, hangi standardın seçilmesi gerektiği için önemlidir. Örneğin, Amerika pazarına sunulacak olan ürünler için ASTM D6866 standardı bariz bir seçim olacaktır çünkü bu standart Amerika pazarında en çok tanınan olacaktır. Benzer şekilde Avrupa’da ise CEN standardı daha iyi geri dönüşler sağlayacaktır.

Eko-Etiket ve Devlet Uyumu için Biyobazlı Testler


Pazarlama ve ürünün pazara sunulması aşamasında test edilmesi için önemli dışsal faktörlerden biri de özel eko-etiketlere başvurmak ve ya devletlerin biyobazlı besleme stoklarını kullanmak konusundaki teşviklerden faydalanabilmektir. Özel ve devletin biyobazlı uyum sertifikalarını elde edebilmek için güvenilir ve tekrarlanabilir bir test metodunun uygulanarak gerekli minimum seviyenin sağlanmasının kontrolü gerekmektedir.

Eğer test bir etiket sertifikasının ürüne uygulanması ile ürünün pazarda öne çıkmasını sağlayacaksa, bu kurum ve ya devlet düzenlemesi çoğunlukla kullanılması gereken standart metodu belirtmektedir. Örneğin Avrupa’da Vincotte’nin OK Biobased sertifikası, Braskem’in I’m Green etiketi ve USDA’nın BioPreferred sertifikalarının hepsi ASTM D6866-16 metodunun ve ya buna eşdeğer olan bir standardın uygulanmasını gerektirir (Aşağıdaki tabloda eşdeğer metodlarla ilgili detayları bulabilirsiniz).

Daha yeni programlar ise ASTM D6866-16 standardının uygulanması geleneğinden çıkmayı tercih etmiştir. Örneğin yakın zamanda devreye giren biyobazlı plastik poşetlerle ilgili Fransa ve İtalya düzenlemeleri minimum biyobazlı içeriğin gösterilmesi konusunda ISO 16620-2 ve CEN 16640 metodlarına atıfta bulunmuştur. Bu düzenlemelerde alt sınır her sene yükseltilecektir. Hollanda’daki NEN tarafından uygulanması planlanan sertifikalandırmada ise EN 16785 standardına atıfta bulunulmuştur. Bu metodda önerilen hesaplama karbon dışındaki içerikleri de hesaba katar ve bu sebeple bu makalenin konusu dışına çıkmaktadır. Fakat biyobazlı karbon içeriği için CEN 16440 metoduna atıfta bulunulmuştur.

Karbon-14 Testi için ASTM, CEN ve ISO standartları


Şimdiye kadar endüstri ASTM D6866 metodu ve tarihçesi hakkında daha çok bilgi sahibi olmuştu. Amerika’nın Tarım Bakanlığı tarafından yaklaşık 15 sene önce başlatılan
USDA BioPreferred programı kapsamında bu metod ortaya çıktı. Bu düzenlemenin birincil amacı Amerika’nın tarımsal kaynaklarını da petrole alternatif olarak kullanılmasının teşvik edilmesiydi. Amerikan tarım sektörüyle ortak tarihçesinden dolayı ASTM D6866 metodu biyobazlı numunede sadece toplam organik karbonu ölçmektedir. Bu seçim kalsiyum karbonat gibi inorganik karbon içeriklerinin hesaplama dışına bırakılması için yapılmıştır. Sonuçlar da bu nedenle toplam organik karbonun (TOC) yüzdesi olarak raporlanmaktadır.

Avrupa tarafında ise, inorganik karbonatı hesaba katma konusunda büyüyen bir trend bulunuyor. Bunun sonucunda da raporlama toplam karbonun (TC) yüzdesi olarak yapılıyor. Bunun sebeplerinden biri CEN 16440 standardını oluşturan komitenin kararıyla TOC raporlama formatının standardın yeni versiyonundan kaldırılmasıdır. Avrupa’da özellikle plastik poşetlerde biyobazlı içerik genellikle birkaç ülkedeki ulusal düzenlemelerin gerektirdiği TC’nin yüzdesi şeklinde raporlanıyor. ISO 16620-2 standardının avantajı ise firmalara hem TC hem de TOC üzerinden raporlama olanağı sağlıyor. Bu sayede firma ürününe göre, örneğin ürünleri kalsiyum karbonat içeriyorsa, inorganik karbon içeriğini hesaba ekleyip TC üzerinden raporlamayı da tercih edebiliyorlar. ISO 16620 her iki hesaplama metodunun sonuçlarını karşılaştırma amacıyla kullanılarak farkın görülmesinde de fayda sağlayacaktır.

Bu makalede bahsedilen bütün standartlar karşılaştırılabilir sonuçlar üretebilirken, uygun rapor formatını seçmek konusunda özellikle de planlanan uygulama, ve karbonat içeriğinin nasıl yansıtılacağı ile ilgili yaklaşım önemli olacaktır. Bu konuda akreditasyona sahip radyokarbon laboratuvarları da size başvurulacak olan kurumun gerektirdiği koşullar konusunda bilgi sunacaktır.

Standart
Raporlama yöntemi TC veya TOC
Uygulama
ASTM D6866-16
TOC
-USDA BioPreferred Program
-Vincotte OK Biobased
-DIN- Geprüft Biobased
-Braskem I’m Green Seal
CEN/TS 16137
TC


TOC
-Vincotte OK Biobased
-DIN- Geprüft Biobased
CEN/TS 16440
TC
-NEN Bio-based content certification scheme
ISO 16620-2
TC
-French Decree 2016-379 plastik poşetler için

TOC
-DIN-Geprüft Biobased

Tablo: Biyobazlı içeriğin test edilmesiyle ilgili standartların özeti

Karbon-14 Metodu – AMS veya LSC


C-14 ölçümü için kullanılan AMS cihazı 

Liquid scintillation counting (LSC- sıvı sintilasyon sayımı) ve accelerator mass spectrometry (AMS- hızlandırılmış kütle spektrometresi) yöntemleri C-14 ölçümlerinde kullanılan standartlarda genellikle bahsi geçen teknik yöntemlerdir. Fakat son zamanlarda laboratuvarlar LSC yerine AMS’yi tercih etmeye başlamışlardır. AMS laboratuvarların daha küçük numuneler ile daha hızlı bir şekilde ve daha kesin sonuçlarla çalışmasına olanak sağlamaktadır. Hassasiyet daha yüksek olmasından dolayı, AMS endüstride standart haline gelmiştir.