Sürdürülebilir Mimaride Yeni Bir Malzeme: Selüloz Asetat

Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
Selüloz Asetat Nedir?
Selüloz asetat, kısaca asetat olarak da bilinen, esasen ahşap hamuru veya pamuktan elde edilen kimyasal olarak işlenmiş selülozdan oluşan yarı sentetik bir polimerdir. Selüloz asetat, ısıtıldığında eriyip şekil verilebilen ve soğutulduğunda katılaşabilen termoplastik bir malzeme olarak da tanımlanabilir; bu yönü, fosil yakıt kaynaklı termoplastik malzemelerle benzerlik taşır. Selüloz asetat, ayrıca tekstil liflerine dönüştürülebilir ve sert levhalar halinde dökülebilir.

Selüloz Asetat Nasıl Yapılır?
Geleneksel olarak, selülozu kaynağından saflaştırmak için sert kimyasallar gerekir. Bu işlemden sonra, selüloz asetat oluşumu için selülozik yapıyı değiştiren diğer güçlü kimyasallar kullanılır. Bu yöntem günümüzde selüloz asetat üretiminde hâlâ yaygın olarak kullanılır. Ancak selüloz asetat daha sürdürülebilir bir malzeme haline gelebilir; bu metodoloji ise hâlâ Ar-Ge aşamasındadır. Şu ana kadar, laboratuvar ortamında mısır koçanı ve şeker kamışı posası gibi selüloz kaynakları kullanılarak bu potansiyel denendi.

Laboratuvar ortamında selüloz asetat oluşturulduktan sonra, genellikle esnekliği artırmak için çoğunlukla ftalatla eklenir. Ancak ftalatların çevre ve insan sağlığı açısından çeşitli zararları bulunur. Aslında, bazı ftalatların belirli ürünlerde kullanılmaları yasaklandı

Selüloz Asetat Doğada Ne Kadar Sürede Yok Olur?

Araştırmalar, selüloz asetatın belirli koşullar altında diğer biyoplastiklerden daha hızlı çevrede yok olduğunu gösteriyor; bu durum, onu birçok malzeme ile karşılaştırıldığında daha çevre dostu hale getiriyor. Bu süreç, genellikle bir yıl veya daha uzun bir zaman diliminde gerçekleşebilir. Diğer araştırmacılar, selüloz asetatın titanyum dioksit eklemenin çevrede yok olma sürecini hızlandırdığını belirtti.

Selüloz asetat sigara izmaritlerinde bulunuyor ve büyük bir okyanus kirleticisi olarak karşımıza çıkıyor. Bu kirleticiler, zamanla mikroplastiklere dönüşerek çevreye yayılıyor. Özellikle Arktik bölgelerde, dağ zirvelerinde ve insanların yanı sıra bitki ve hayvanlarda da mikroplastiklerin yaygın olarak bulunduğu gözlemleniyor. Yani, sigara izmaritlerinin okyanuslara bırakılması, sadece su kirliliğine değil, aynı zamanda bu kirleticilerin doğadaki canlılar üzerinde yarattığı olumsuz etkilere de neden oluyor.Ön raporlar, mikroplastiklerin çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkilendirildiğini göstermektedir.

Tasarımda Selüloz Asetatın Kullanımı

Kenevir ve selüloz asetat kompozitini test eden bir araştırma, bu malzemenin sürdürülebilir tasarım alanında önemini ortaya koydu. Araştırma, kenevirin doğal ve yenilenebilir bir kaynak olmasının yanı sıra, selüloz asetat ile birleştiğinde çevre dostu uygulamalara katkıda bulunabileceğini gösterdi. Bu kompozit, dayanıklılığı ve hafifliği ile tasarıma yeni bir boyut kazandırırken, aynı zamanda çevresel etkileri azaltma amacıyla geliştirildi. Sonuç olarak, kenevir ve selüloz asetat kombinasyonu, sürdürülebilir tasarım stratejilerinde gelecekte daha fazla yer alabilir.

Araştırmacılar, kenevir ve selüloz asetat biyokompozitlerinin mekanik testlerini gerçekleştirdi. Bu testler, söz konusu biyokompozitlerin güç özelliklerinin yapısal ahşap ile karşılaştırılabilir düzeyde olduğunu ve kontrplak ile kıyaslandığında daha yüksek bir dayanıklılık sunduğunu ortaya koydu. Bu bulgular, kenevir ve selüloz asetatın yapı malzemesi olarak kullanılabilirliğini artırırken, aynı zamanda çevre dostu ve sürdürülebilir alternatifler arayan tasarımcılar ve mühendisler için önemli bir fırsat sunuyor.

Bu nedenle kenevir ve selüloz asetat biyokompozitler, binalarda çerçeveleme, zemin veya dekoratif panel olarak kullanılabileceği gibi inşaatta kalıp veya iskele olarak da kullanılabilir.

Ayrıca, araştırmacılar, kalıplarda biyokompozitin üzerine uygulanacak su itici bir biyopolimer kaplamanın, kalıpların yeniden kullanılabilirliğini artırabileceğini gösterdi. Bu kaplama, kalıpların ömrünü uzatırken, biyokompozitin doğal biyobozunabilirlik özelliğini tehlikeye atmadan koruyor. Böylece, su itici kaplamalar, sürdürülebilir tasarım hedeflerine ulaşılmasına katkıda bulunarak, çevresel etkileri azaltma amacıyla geliştirilmiş çözümler sunuyor.

California, Oakland merkezli üretici Model No., iç mekan mobilyalarında bitki bazlı, yenilenebilir ve geri dönüştürülebilir malzemelerle birlikte selüloz asetat kullandı. Model No. CEO'su Phillip Raub, “Yaptığımız her şey, kullandığımız tüm malzemeler doğaldır. Hiçbir petrol bazlı ürün kullanmıyoruz.” dedi.

Selüloz Asetatın Faydaları Nelerdir?
Selüloz asetat yaygın kaynaklardan elde edildiği için ucuzdur. Selüloz asetatın diğer faydaları, ürünlere göre değişiklik gösterir. Selüloz asetat, fosil yakıtlardan elde edilmediği için doğaldır.

Selüloz Asetata Alternatif Olan Sürdürülebilir Malzemeler
Selüloz asetat dışında, tasarımcılar ve inşaatçılar için mevcut olan birçok yeni sürdürülebilir yapı malzemesi bulunuyor. Bu malzemeler, çevre dostu özellikleriyle dikkat çekmekte ve genellikle doğal kaynaklardan elde ediliyor.

Ahşap beton, ahşap talaşı ve odun parçalarının çimento, su ve bağlayıcılarla birleştirilmesiyle yapılan bir yapı malzemesidir ve yalıtım özelliğine sahip. Beton kadar güçlü olmasa da dış duvarlar ve çatılarda kullanılabilir.

Çapraz lamineli ahşap, ahşap levhaların katmanlar halinde birbirine yapıştırılmasıyla üretilen bir yapı malzemesidir. Bu malzeme, inşaat sahalarında genellikle önceden hazırlanmış paneller halinde bulunur. Çapraz lamineli ahşap, geleneksel ahşaba göre daha yüksek bir dayanıklılığa ve yapısal güce sahiptir; bu nedenle bazı uygulamalarda betonun yerini alabilecek bir alternatif olarak öne çıkıyor.

Ayrıca, prefabrik bir sürdürülebilir yapı malzemesi olan Yapısal İzole Paneller (SIPs), çevre dostu yapı çözümleri arasında önemli bir yer tutuyor. Bu paneller, yüksek yalıtım özelliklerine sahip olmalarıyla dikkat çeker ve genellikle polistiren, poliüretan veya diğer izolasyon malzemeleri ile kaplanmış iki dış yüzeyden oluşur. Duvar, zemin, çatı ve hatta temel sistemleri oluşturmak için kullanılabilir

Yapısal izole paneller, iki kaplama panelinin arasına yerleştirilmiş bir yalıtım çekirdeğinden oluşur. Bu nedenle, geleneksel ahşap çerçeveli binalara göre enerji verimliliğini %50 veya daha fazla artırır.