Akademik Veri Yönetim Sistemi
Numanoğlu Genç A. (Yürütücü), Kökpınar M. A., Baş O., Kandemir A. Ç., Nur Yılmaz G., Kaplan Can H., et al.
TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2025
Plastikler, karbon bazlı malzemelerin parçalanmasından elde edilen çok çeşitli polimerlerden oluşan ürünlerdir. Plastikleri oluşturan hammadde çeşitliliği, verimli ve çeşitli ürün tasarımını sağlamakta olup bu durum kullanım alanlarının genişliğini getirmektedir. Bu çeşitlilik küresel plastik üretiminin 2020 yılında 367 milyon tona ulaşmasına neden olmuştur. Plastikler ile ilgili temel sorun plastik atıkların nasıl değerlendirileceği, depolanacağı ya da yok edileceği noktasında oluşmaktadır. Örnek verilecek olursa, Avrupa genelinde 2006 yılından bu yana geri dönüşüme gönderilen plastik atık miktarı iki katına katlanmasına rağmen, 2018 yılında toplanan atıkların hala %23'ünden fazlasının çöp sahalarına gönderildiği bilinmektedir. Bu oran dikkate alındığında plastik atıklar pek çok açıdan çeşitli problemlerin ortaya çıkmasına sebep olmaktadır. Plastik atıklar, özellikle, su ekosistemleri için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Geniş ölçekli kullanımları, yetersiz geri dönüşümü, uygunsuz depolanmasına kalıcı doğaları da eklenince, dünya çapında sucul ortamlarda plastik kirliği önemli bir çevresel sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tür çevresel sorununların gündeme getirilerek tartışılması ve çözüm önerilerilerinin üretilmesi amacıyla Birleşmiş Milletler Çevre Programı destekli Barselona Sözleşmesi kapsamında yapılan “Mavi Akdeniz” temalı 22. Taraflar toplantısı (COP22) Türkiye’nin ev sahipliğinde 7-10 Aralık 2021 tarihleri arasında Antalya’da gerçekleştirilmiştir. Toplantı sonunda tüm taraflarca oybirliği ile kabul edilen bildirgede; plastik kirliliği-ile deniz çöpünü önlemek ve azaltmak için yasal bağlayıcılığı olan küresel bir anlaşma geliştirme yetkisine sahip Uluslararası Müzakere Komitesinin kurulması için diğer bölgesel ve küresel girişimlerle uyumlu eylemlerin geliştirilmesi kararı alınmıştır. Ayrıca, bölgesel eylem planlarının uygulanmasında akademik kurumların katılımda bulunması desteklenmekte ve özellikle bu yönde araştırma projelerinin yürütülmesi önerilmektedir. Oluşturulacak projelerin özellikle deniz çöplerinin birikmesine ve etki alanlarının belirlenmesine yönelik kapsamlı model çalışmaları olması gerektiği vurgulanmaktadır. Öte yandan, plastik atıkların deniz çöplerinin çoğunluğunu oluşturduğı ise literatür ile desteklenen bir gerçektir. Plastik atıkların birikme noktalarının belirlenmesinde taşınım modellerinin kullanılması bu nedenledir ki önemli bir araçtır. Taşınım modellerinde kullanılan tekil bir plastik parçacığın durgun sudaki çökelme hızı ve bu hıza etkiyen en önemli parametrelerden birisi olan tane şekil faktörü karşımıza çıkmaktadır. Tane şekil faktörü konusunda çalışmaların büyük bölümü doğal taneler üzerinde yapılmış çalışmalardır. Ancak, plastik tanelerin şekilerindeki çeşitlilik doğal tanelere göre çok daha fazla olması doğal tanelerdeki çalışmaların önemini azaltmasa dahi plastikler için bu alanda daha çok çalışmaların yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Örnek verilecek olunursa; nehirlerdeki doğal bir sediment tanesinin taşınım sırasında maruz kaldığı aşınma nedeniyle daha çok yuvarlaklık ve küreselliğe evrilmesine rağmen plastiklerdeki endüstrisel kullanıma bağlı olarak üretim kaynağından çıkan bir çok şekil çeşitliliği bu anlamda karşılaştırılırsa plastiklerde yuvarlaklık ve küreselleğin daha az buna karşın yassılık, köşelilik ve en-boy oranlarının daha önem kazandığı görülecektir. Önerilen projenin temel amacı; farklı polimer tipindeki düzenli ve düzensiz şekildeki mikroplastik parçacıkların çökelme hızları için geçerli olan tek bir şekil faktörü geliştirilmesidir. Böylece deneysel verisi olmayan farklı şekil ve polimer tipindeki mikroplastik parçacıkların çökelme hızları sayısal model kullanılarak elde elde edilebilecektir.Önerilen projede; boyutları 2-5 mm arasında değişen düzenli ve düzensiz şekilli mikroplastik parçacıkların çökelme hız denklemi deneysel yöntem ve sayısal modelleme kullanılarak araştırılacaktır. Literatürde mikroplastik çökelme hızları hidrodinamik tane davranışı, ortalama terminal çökelme hızı, ortalama Reynolds sayısı veya ortalama sürükleme katsayısı cinsinden rapor edilmektedir. Bu projede düşen parçacık yörüngesi dikeyde ve yatay eksende hem deneysel hem de sayısal model üzerinde çalışılarak sonuçları karşılaştırılacaktır.