Günümüzde önemli çevre problemlerinden biri olan petrol ve petrol türevlerinin oluşturduğu kirlilik, patlama sonucu petrolün etrafa saçılması, yükleme veya boşaltım esnasında tankerlerden sızma ve atık petrol ürünlerinin çevreye dağılmasıyla meydana gelebiliyor.
Bu kirliliği temizlemek için başvurulan yöntemlerin çevre açısından bazı dezavantajları bulunuyor. Bu dezavantajları ortadan kaldırmak için bilim insanları, petrolü toprak ve deniz suyundan arındıracak nanoteknolojik ve biyolojik yöntemler üzerinde yoğunlaşıyor. Bunlardan biri de canlı mikroorganizmaların kullanıldığı biyoremediasyon yöntemi.
Türkiye'de bu kapsamda TÜBİTAK ile Azerbaycan Ulusal Bilimler Akademisi (ANAS) arasındaki ikili işbirliği çerçevesinde yayımlanan AR-GE projeleri çağrısı kapsamında ve SOCAR Enerji Ticaret A.Ş. ortaklığıyla "Petrol Atıklarpı ile Kirlenmiş Deniz Suyunun ve Toprağın Mikroorganizma Yüklenmiş Çekirdek/Kabuk Tipi Manyetik Nanopartiküller Kullanılarak Nanoteknoloji ile Geliştirilmiş Biyoremediasyon ile Temizlenmesi" başlıklı bir proje yürütülüyor.
Projenin ANAS tarafında Katkı Maddeleri Kimya Enstitüsü öğretim üyesi Prof. Dr. Parvin Mammodva, TÜBİTAK tarafında ise İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Kimya- Metalurji Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Duygu Ağaoğulları yürütücü olarak görev yapıyor.
Soruları yanıtlayan İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Kimya-Metalurji Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Duygu Ağaoğulları, petrolle kirlenmiş deniz suyunun ve toprağın, manyetik nanopartiküller ve mikroorganizma ekme yöntemiyle verimli bir şekilde temizlenmesini sağlayacak bir yöntem tasarlamayı amaçladıklarını kaydetti.
Ağaoğulları, hem doğal olarak mikroorganizmaları kullanarak biyoremediasyon yaptıklarını hem de 1 ile 100 nanometre arasında bulunan nanopartikülleri bu sistemle kombine ederek deniz suyundaki petrolün küçük moleküllere parçalanmasını sağladıklarını, mıknatıslama tekniğiyle de parçalanmış moleküllerin deniz yüzeyinden hızlıca toplanarak çok daha hızlı ve geri dönüşümlü olarak kullanılabildiği bir yöntem geliştirdiklerini belirtti.
"Petrolün zararını sadece denizde değil tüm ekosistemde görüyoruz"
Gemi kazaları, arızalar veya sızıntılar nedeniyle her yıl yüksek miktarda petrolün denizlere karıştığına dikkati çeken Doç. Dr. Ağaoğulları, bu durumun ekosisteme etkileri hakkında şu tespitleri paylaştı:
"Ekolojik olarak baktığımızda zaten petrol sızıntıları, planktondan eklem bacaklılara, süngerlerden istiridyelere ve kabuklulara kadar pek çok canlıya zarar veriyor. Sadece bu değil tabii ki turizm, balıkçılık gibi pek çok faaliyet alanına da zarar veriyor. Bunun yanı sıra yine petrolün toprağa ve kumsallara doğru yayıldıktan sonra kuşlar ve farklı canlılar tarafından taşınmasıyla bu durum tarımsal faaliyetleri de olumsuz etkiliyor. Yani bir bitkisel alanın döllenme, tohumlanma, meyvelenme aşamalarına ve çiftlik hayvanlarına kadar zarar verebiliyor. Dolayısıyla biz petrolün vermiş olduğu zararları sadece denizde değil, denizden çok daha farklı bölgelerde tüm ekosistemde görüyoruz."
Projede geldikleri aşamada, çevreye ve insan sağlığına zararsız olduğu kanıtlanan demir bazlı nanopartiküllerin üretimlerini gerçekleştirdiklerini ve her bir nanopartikülün manyetik alan özelliklerinin azalmasını engellemek için etraflarını doğayla uyumlu, farklı koruyucu tabakalarla kapladıklarını bildiren Ağaoğulları, bundan sonraki süreçte mikroorganizmaları partikül yüzeylerine tutturup alınmış örnekler üzerinde çalışılabilme potansiyellerini belirleyeceklerini aktardı.
"En az 4 kat daha hızlı bir sistem yaratmak istiyoruz"
Halihazırda kullanılan yöntemlerde, petrolün sızdığı alanın, denizde yüzen bariyer ya da çit ile çevrelenerek daha fazla yayılmasının önlendiğini, sonrasında petrolün vakumlu iş makineleri ya da kepçelerle denizden temizlendiğini veya sızıntı olan alanda kimyasal maddeler kullanılarak sudan ayrıştırıldığını, kirliliğe yol açan petrol miktarı az ise yakılarak bertaraf edildiğini anlatan Ağaoğulları, bu yöntemlerle, üzerinde çalıştıkları sistemi kıyaslayarak şunları söyledi:
"Bunların hepsinde aslında belli başlı dezavantajlar mevcut. Mesela yakma yönteminde uçucu bileşikler bulutlar tarafından emilebiliyor, daha sonra yağmur ile birlikte tarım alanlarına, çiftlik hayvanlarına zarar verebiliyor ya da absorban kimyasal dağıtıcılar ile emülsiye edilen sistemler kullandığınızda bu sefer denizi ya da toprağı kimyasal ile tanıştırmış oluyorsunuz. Tanıştırdığımız her bir kimyasal hem denizde hem toprakta diğer mikroorganizmalar tarafından absorbe ediliyor ve sonuç itibarıyla mikroorganizmaların yaşamsal alanına zarar veriyor. Bizim projemizde ise amaç, manyetik nanopartikülleri kullanarak tekrarlı bir sistem oluşturmak. Yani bir kere kimyasal sistemi kullanıp onu bertaraf etmek değil tekrarlı olarak çevrimsel ve sürekli bir sistem oluşturmak. Manyetik nanopartiküllerin üzerine mikroorganizmaları yükleyerek de daha doğal bir ayrım oluşturup bunu mıknatıs ile toparlamak."
Mevcut yöntemlerle temizleme yapıldığında ekosistemin uzun yıllar toparlanamadığını, üzerinde çalıştıkları alternatif yöntem ile ekosistemin çok kısa bir sürede iyileşebileceği öngörüsünde bulunan Ağaoğulları, "Diğer yöntemlerle, özellikle sadece mikroorganizma ekme yöntemiyle kıyasladığımızda, bundan 4 ya da 8 kat daha faydalı bir sistem olduğu şimdiye kadar yapılan araştırmalarla ispatlandı. Yani biz en az 4 kat daha hızlı, daha geri dönüştürülebilir bir sistem yaratmak istiyoruz." diye konuştu.
"Sistemi 2 yıl sonra tamamen ispatlamayı hedefliyoruz"
Meksika Körfezi'nde 2010'da bir İngiliz şirketinin petrol çıkarma faaliyeti sırasında yaklaşık 500 bin ton petrolün denize sızdığını ve bu sızıntının körfez ekosistemine büyük zararlar verdiğini hatırlatan Ağaoğulları, sızıntının etkilerinin hala gözlemlendiğini vurguladı.
Azerbaycan ve Türkiye'nin iki kardeş ülke olarak petrol kirliliğinin bertarafı için alternatif bir yöntem oluşturma konusundaki ortak çabasının önemine değinen Ağaoğulları, konuşmasını şöyle tamamladı:
"Petrolle kirlenmiş deniz suyu ve toprak örneklerini alıp manyetik nanopartiküllerle tanıştırdıktan sonra tekrarlı kullanımları ve verimliliği üzerine birçok deneme gerçekleştireceğiz. Bunu da yine Azerbaycan'da bulunan Katkı Maddeleri Kimya Enstitüsü ile birlikte yapacağız. Partiküllerin mikroorganizmalarla kombine olduğu ve verimliliğinin de yüksek bir şekilde elde edilebildiği bir sistemi 2 yıl sonra tamamıyla ispatlamış olmayı hedefliyoruz."