İstinye Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Teknoloji Bölüm Başkanı Dr. Ecz. Levent Alparslan’dan geleceğimizi tehdit eden küresel ısınma ve iklim değişikliğine karşı geliştirilen yenilikler üzerinde görüşlerini alacağız.
W- Levent Hocam son dönemlerde yeşil teknoloji ifadesini çok duymaya başladık. Nedir bu yeşil teknoloji?
Dr. Ecz. Levent Alparslan- Endüstriyel olarak gıda, kozmetik, ilaç ve kimya alanlarında kullanılan Süperkritik CO2 ekstraksiyonu yeşil teknoloji olarak kabul edilmiştir. Bunun birkaç önemli sebebi vardır.
Birincisi, işlem sırasında çevreye zararlı kimyasal atıklar oluşmaz ve hekzan gibi toksik ve riskli çözücüler kullanılmaz.
İkincisi, karbon ayak izini azaltan bir yöntemdir; çünkü CO2 işlem sonrası atmosfere salınmadan geri kazanılarak tekrar kullanılabilir. Ayrıca yüksek sıcaklıklara çıkmadan basınçla etkili sonuçlar elde edebildiğinden ısıl işleme bağlı karbon salımı düşüktür.
Üçüncüsü, enerji tüketimi geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine göre daha düşüktür ve su kullanımını azaltır. Son olarak, geri dönüşüm ve sürdürülebilirlik açısından büyük avantajlar sunar. Atık bitki materyallerinden besin değeri yüksek bileşenler elde edilmesine imkan tanır. Bu özellikleri nedeniyle süperkritik CO2 ekstraksiyon, dünya genelinde sürdürülebilir üretim süreçlerinin bir parçası olarak görülmektedir.
W- Bize nasıl çalıştığını anlatabilir misiniz?
Bu yöntemin avantajları nelerdir? Geleneksel çözücülere göre ne gibi üstünlükleri vardır?
L.A.- Yeşil teknoloji yani Süperkritik CO2 ekstraksiyonu, belirli bir sıcaklık ve basınç altında karbondioksitin hem sıvı hem de gaz özellikleri kazandığı bir yönteme dayanır.
CO2, 73,8 bar basınç ve 31,1°C sıcaklıkta süperkritik hale gelir.
Bu durumda, düşük yüzey gerilimi ve yüksek difüzivite gibi özellikler kazanarak etkili bir çözücü haline gelir. Süperkritik CO2 kullanarak, doğal bileşenleri organik çözücüler olmadan saf ve çevre dostu bir şekilde elde edebilir.
Süperkritik CO2 ekstraksiyonu birçok avantaja sahiptir. Öncelikle toksik değildir, yanıcı değildir ve kalıntı bırakmaz. Ekstrakte edilen bileşenlerin saflığını korur ve gıda, ilaç ve kozmetik endüstrileri için güvenli bir yöntemdir.
W- Geleneksel çözücülere göre ne gibi üstünlükleri vardır?
L.A.- Geleneksel çözücülerle karşılaştırıldığında, çevreye zarar vermez ve yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duymadan işlem yapabilir. Ekstraktın saf haliyle elde edilmesini sağlar. Ayrıca, CO2’nin ekstrakttan tamamen ayrılması mümkündür. Organik çözücü kullanımını azaltarak depolama ve güvenlik açısından risklerini minimize eder. Yağda çözünen maddelerce zengin ekstraktlar doğrudan CO2 ile muamele edilirken polar içerikler için alkol gibi yardımcı solventlerden yararlanılabilir.
W- Bu yöntem karbon ayak izini azaltmada etkili dediniz. Karbon ayak izi azalınca ne oluyor?
L.A.- Karbon ayak izinin azaltılması, küresel ısınma ve iklim değişikliği ile mücadelede kritik bir rol oynar. Endüstriyel süreçlerde ve günlük yaşamda atmosfere salınan karbon miktarının azaltılması, çevresel sürdürülebilirliği sağlamak açısından gereklidir. Karbon ayak izinin düşürülmesi, enerji verimliliğinin artırılması, yenilenebilir kaynakların kullanımı ve çevre dostu üretim teknikleri ile mümkündür. Bu bağlamda süperkritik CO2 ekstraksiyonu, düşük sıcaklık, düşük enerji tüketimi sayesinde ve toksik atık oluşturmaması sebebiyle karbon salınımını azaltan etkili bir yöntemdir. Ayrıca, sınırda karbon vergilendirmesi politikaları günümüzde giderek önem kazanmaktadır. Karbon salınımını düşük tutan üretim sistemleri, uluslararası ticarette rekabet avantajı sağlamakta ve ek vergilerden muaf tutulmaktadır. Bu nedenle, karbon ayak izini düşüren teknolojiler, ekonomik sürdürülebilirlik açısından da büyük bir önem taşımaktadır.
W- Yeşil teknolojinin su tüketimi açısından anlamı nedir?
Ekonomik ve yerel kaynakların kullanımı için nasıl konumlandırabilir ?
L.A.- Süperkritik CO2 ekstraksiyonu, su tüketimini önemli ölçüde azaltan bir teknolojidir. Geleneksel ekstraksiyon yöntemleri, büyük miktarda su ve kimyasal çözücüler gerektirirken, süperkritik CO2 yöntemi çok daha az su kullanır ve kimyasal kirliliğe neden olmaz. Bakınız, Davos Zirvesi raporlarında su krizinin gelecekte dünya ekonomisini ve gıda üretimini tehdit eden en büyük risklerden biri olduğu vurgulanmaktadır. Su kıtlığı, sürdürülebilir üretim süreçlerini zorlaştırmakta ve tarım, gıda ve ilaç sanayileri için büyük bir risk oluşturmaktadır. Süperkritik CO2 ekstraksiyonu, bu bağlamda su tasarrufu sağlayarak küresel su krizinin etkilerini azaltabilecek yenilikçi çözümlerden biri olarak öne çıkmaktadır. Su tüketimini indirgeyen bu tür teknolojilerin yaygınlaşması, sürdürülebilir kalkınma hedeflerine ulaşmak açısından değerlidir.
W- Yeşil teknoloji hangi alanlarda kullanılıyor?
Ülkemiz açısından nasıl bir değer yaratılabilir, fırsatlar var mı?
L.A.- Tabi ki çok önemli fırsatlar var. Yeşil teknoloji özellikle gıda, kozmetik ve ilaç endüstrilerinde önemli bir rol oynamaktadır. Süperkritik CO2 ekstraksiyonu bu üç sektörde dünyada geniş kullanım alanlarına sahiptir.
Gıda endüstrisi için, baharat özleri, doğal pigmentler, fonksiyonel gıda bileşenleri ve besin takviyeleri için hammaddeler üretilebilir. Örneğin, karabiber, tarçın, kahve ve kakao gibi ürünlerden doğal bileşenler elde edilmesini sağlar. Bazı içeriklerin de eksiltilmesinde kullanılır. Örneğin kafeinsiz kahve, nikotinsiz tütün gibi. Yapılan çalışmalarda pestisitlerden arındırılmış doğal bileşenlere imkan verdiği görülmüştür. Tarım ülkesi olmamız, zengin ve bereketli topraklara sahip olmamız doğal kaynaklı hammadde çeşitliliğin artması açısından çok anlamlıdır. Pestisit sorunsalı için de fırsat olarak üzerinde çalışılmalıdır.
Kozmetik sektöründe bitkisel yağlar, doğal esanslar ve biyoaktif bileşenlerin saf ve kaliteli bir şekilde elde edilmesini sağlar. Geleneksel çözücülerle yapılan işlemlere göre daha sağlıklı ve çevre dostu bir alternatiftir. Doğal parfümler, cilt bakım ürünleri ve yüksek emilim özelliği sunan antioksidan içerikler bu yöntemle üretilebilmektedir. Ayrıca, petrokimyasal bazlı taşıyıcıların kullanımını azaltarak daha sürdürülebilir kozmetik ürünleri geliştirilmesine katkı sağlar.
İlaç sahasında ülkemizdeki en büyük fırsatın geleneksel bitkisel tıbbi ürün üretiminde olduğunu düşünüyorum. Biyoaktiflerce zengin, saf ekstraktlar, endikasyonları açısından yüksek performans göstereceklerdir. Ayrıca biyoyararlanım açısından da avantajlı ekstraktlar elde edilmesi mümkündür. Antioksidan etkisi yüksek ekstraktların elde edilmesi ilaçların raf ömrünü uzatabilir.
W- Süperkritik CO2 ekstraksiyonunun atıklardan besin değeri yüksek bileşenler elde etmek için kullanılması mümkün mü?
Hangi atıklar dönüştürülebilir örneğin?
L.A.- Evet, kesinlikle mümkün. Süperkritik CO2 ekstraksiyonu, ticari özelliğini yitirmiş veya atık olarak ayrıştırılmış bitki ve meyve parçalarından vegan protein, vitaminler ve lif bakımından zengin besin içeriklerini elde etmek için kullanılabilir. Bu yöntem sayesinde, besin katkıları ekonomik olarak geri kazanılabilir. Özellikle ekonomik koşullara bağlı et tüketiminin az olduğu dönemlerde, bu tür besleyici içerikler insanların temel gıda ihtiyacını karşılamak açısından hayati önem taşıyabilir. Hatta toplumun yetersiz beslenmesine bağlı hastalıkların oluşmasında ulaşılabilir besleyici ürünler ile hastalıkları önleyici fayda sağlayabilir. Ülkemizde tonlarca bitkisel atık niteliksiz olarak tanımlanarak hayvan yemi yada gübre olarak kullanılmaktadır; düşünsenize bu atıkların geri kazanıldığındaki tasarrufun boyutlarını. Doğru planlama ile bunlar mümkün.
W- Bu yöntemin ekonomik boyutu nedir?
Dünya Bankası gibi uluslararası kuruluşlar neden yeşil teknolojiyi destekliyor?
L.A.- Yeşil teknolojinin her ne kadar yatırım maliyeti yüksek olsa da, ekonomik olarak büyük fırsatlar sunmaktadır. Dünya Bankası ve benzeri uluslararası kuruluşlar, bu yöntemin sürdürülebilir gıda ve hammadde üreten çevre dostu bir yöntem olduğu ve atık geri dönüşümü açısından büyük potansiyel taşıdığı için fon sağlamaktadır. Süperkritik CO2 ile elde edilen besin maddeleri, gıda güvenliğini artırırken üretim maliyetlerini düşürebilir. Böylelikle, çevre ve gezegen dostu bir yaklaşımla ekonomik kalkınmaya katkıda bulunmak mümkündür. İklim değişikliği ile ilgili sözleşmeler ve yeni vergi yasalarıyla bu teknolojinin bir seçenek olmaktan çıkarak yakın gelecekte bir zorunluluk olabilmesi ihtimali bulunmaktadır.
W- Son olarak, süperkritik CO2 ekstraksiyonunun gelecekte nasıl bir rol oynayacağını düşünüyorsunuz?
L.A.- Gelecekte bu yöntemin daha da yaygınlaşacağını düşünüyorum. Yeşil teknolojiye olan ilgi arttıkça, çevre dostu ekstraksiyon yöntemleri daha fazla tercih edilecek. Özellikle sürdürülebilir hammadde temini, enerji tasarrufu ve atık geri kazanımı gibi avantajları sayesinde birçok sektörde önemli yer edinebilir. Ayrıca, yeni biyoaktif bileşiklerin keşfi ve geliştirilmesi için de büyük bir potansiyel taşıyor. Keşfedilmeyi bekleyen çok sayıda doğal kaynak ve molekül bulunuyor. Burada üniversitelerin, sanayinin ve kanun koyucuların birlikte hareket etmesinin çok kıymetli bir sinerji oluşturacağını düşünüyorum.
W- Çok teşekkür ederim, verdiğiniz değerli bilgiler için!
L.A.- Ben teşekkür ederim!
Bu vesileyle ülkemizdeki kıymetli Tıp hekimlerinin ve sağlık çalışanlarının 14 Mart Tıp Bayramını kutluyorum.
