SÜPERKRİTİK AKIŞKAN TEKNOLOJİLERİ Son yıllarda süperkritik akışkanlar (SCF) birçok sektörde geniş bir ilgi uyandırmıştır. Diğer geleneksel yöntemlerin uzun zamanda gerçekleşmesi, kimyasal çözücülerin kullanılması vb. sebepler sektörü yeni arayışlara sürüklemiştir. Süperkritik akışkan teknolojisi pek çok alanda geniş uygulama imkânı bulmuştur. Gelişen teknolojiden faydalanma ve aynı zamanda farklı endüstri dallarının oluşturduğu atıkların çevreye geri kazandırılması çabaları, süperkritik akışkanların bir “yeşil teknoloji” uygulaması olarak farkındalık oluşturmasını tetiklemiştir. İlk olarak 1822 yılında keşfedilen süperkritik akışkanlar, sonraki yıllarda pek çok bilim insanı tarafından geliştirilmiş ve farklı uygulama sahaları oluşturulmuştur. [1]
teknolojik açıdan hızla gelişen bir alan haline gelmiştir. Son yıllarda, Almanya başta olmak üzere USA ve Japonya’da bu konuyla ilgili çalışmalar yoğun bir şekilde yürütülmektedir. Çözünürlüğünün ayarlanabilir olmasından dolayı, süperkritik akışkanlar (başta süperkritik karbon dioksit-scCO2 olmak üzere) ayırma ve saflaştırma, kromatografi, polimerizasyon ve fraksiyonlama, tanecik tasarımı, biyoteknoloji, yağların modifikasyonu, suların arıtılması gibi çok değişik uygulamalarda geniş bir kullanım alanına sahiptir (Çizelge 1-2). Kömürden kükürt giderilmesi, kağıt hamurunun işlenmesi gibi ek uygulama alanlarının dışında potansiyel uygulama alanları olarak plastiğin geri kazanılması, elyaf üretimi, ilaç empregnasyonu ve endüstriyel plastiklerden köpük eldesi gösterilebilir. [2]
Süperkritik akışkan (SCF) süreçleri, bilimsel ve Çizelge 1. 1999-2000 yıllarında scCO2’nin kullanıldığı araştırmaların alanlara göre dağılımı [2] Uygulama Alanı Gıda ve Ziraat Petrokimya Analitik /Kromatografi İlaç
Dağılım (%) 32 24 19 9
Uygulama Alanı Çevresel Kirleticiler Metal-İyon Ekstraksiyonu Pestisitler
Üründen kolaylıkla ayrılması, atık çözücü problemini ortadan kaldırması ve ayarlanabilen özellikleri nedeniyle istenen özelliklerde polimerlerin elde edilmesini sağladığı için scCO2 ortamında ve değişik surfaktanların varlığında polimerizasyon, son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Özellikle atık sulardan bazı kirleticilerin alınmasına veya parçalanmasına yönelik süperkritik su (scH2O) ortamında çeşitli
Dağılım (%) 7 5 4
araştırmalar da yapılmaktadır. Suyun özellikle dielektrik veya iyonlaşma sabitlerinin sıcaklık ve basınçla çok değişken olması scH2O’nun uygun bir reaksiyon ortamı oluşturmasına neden olmaktadır. SCF ortamında çeşitli uygulamalar ayrıntılı olarak Çizelge 2’de verilmiştir. [2]
15
