EveryCarbon, gıda atığından reçine üretimini 10.000 litreye taşıyor

EveryCarbon’ın FLAIR projesi kapsamındaki alt yüklenici sözleşmesi, laboratuvarda geliştirilen dairesel diol üretim sürecini çalışan bir gıda işleme tesisine taşımayı amaçlıyor. Plan, ayrı bir biyorefineri kurmak yerine Popp Feinkost’taki mevcut ekipmanı dönüştürmek, atıktan elde edilen fermantasyon girdisini tesiste hazırlamak ve ara ürünleri ECOne mühendislik reçinelerine çevrilmek üzere EveryCarbon’ın Stuttgart’taki pilot tesisine göndermek. 7

Bu yaklaşımın pratikte sınadığı temel fikir şu: Gıda sektöründeki dağıtık mevcut altyapı, yerel organik yan akımlardan fosil bağımsız polimer yapı taşları üretmek üzere uyarlanabilir mi?

Pilot süreç: Atık hidrolizatından reçineye

Gösterim çalışması Popp Feinkost’taki gıda işleme kalıntılarıyla başlayacak. Mevcut 10 m³, yani 10.000 litrelik bir tankın atık hidrolizi için dönüştürülmesi ve tesisin mevcut gaz ile sıcak su altyapısına bağlanması öngörülüyor. Amaç, sürekli fermantasyonda karbon girdisi olarak kullanılabilecek bir hidrolizat hazırlamak. 7

Planlanan süreç dört birbirine bağlı aşamadan oluşuyor:

1. Atık kökenli girdinin hazırlanması: Gıda işleme yan akımları, tesis içinde fermantasyona uygun bir hammaddeye dönüştürülecek. 7
2. Sürekli diol üretimi: TU Hamburg, laboratuvar çalışmasından 10.000 litrelik pilota geçişe liderlik edecek. Böylece değişken özellikteki gerçek atıklarla çalışmanın sonuçları değerlendirilebilecek. 7
3. Ara ürünlerin malzemeye çevrilmesi: EveryCarbon, dairesel diolleri Stuttgart’taki pilot tesisinde sanayi ve inşaat kullanımına yönelik tasarlanmış polyester reçine platformu ECOne’a dönüştürmeyi planlıyor. 7
4. Malzemeyi doğru kullanım alanıyla eşleştirmek: Araştırma ortakları yeni monomerler ve polimerler geliştirecek. Fraunhofer IPA’nın planladığı veri katmanı ise umut vadeden uygulamaların daha hızlı belirlenmesine yardımcı olmayı hedefliyor. 7

Neden mevcut tesisi dönüştürmek kritik sınav?

Buradaki mesele yalnızca gıda atığının kimyasallara dönüştürülebilmesi değil. EveryCarbon, Hamburg Teknoloji Üniversitesi’nden ayrılmadan önce karışık bileşimli gıda atığını 180 günden uzun süre kesintisiz dönüştürdüğünü bildirmişti. 2 Şirketin daha geniş teknoloji yaklaşımı; tarımsal, kentsel ve gıda üretiminden kaynaklanan atıkları, mikrobiyal dönüşüm aşamaları ve termal işlemlerle yüksek performanslı plastikler için bir platform kimyasalına çevirmeyi içeriyor. 12

FLAIR ise başka bir soruyu öne çıkarıyor: Bu yaklaşım, faal bir sanayi tesisinin operasyonel kısıtları içinde de çalışabilir mi? Ortaklar, mevcut tanklardan ve yardımcı tesisatlardan yararlanarak tamamen yeni bir işleme tesisi inşa etmeden üretim kapasitesinin eklenip eklenemeyeceğini test etmek istiyor. 7

Başarılı olursa bu model, hammadde hazırlığının atığın oluştuğu noktaya daha yakın konumlandırılmasını kolaylaştırabilir. Ancak daha düşük sermaye yatırımı, daha hızlı devreye alma ve daha dayanıklı tedarik gibi öne sürülen faydalar şimdilik pilotla doğrulanması gereken hedefler; kanıtlanmış ticari sonuçlar değil. 7

TU Hamburg, Hamburg Üniversitesi ve Fraunhofer IPA ne yapacak?

Bilimsel ölçek büyütme çalışmasını TU Hamburg yürütüyor. Bu rol önemli; çünkü laboratuvar süreçleri genellikle kontrol edilmiş girdiler kullanırken gıda işleme kalıntılarının bileşimi ve işlenme gereksinimleri değişken olabilir. Pilot, sürekli üretimin bu koşullarda güvenilirliğini koruyup koruyamayacağını sınayacak. 7

Hamburg Üniversitesi ile TU Hamburg ayrıca yeni monomerler ve polimerler üzerinde çalışacak. Böylece proje tek bir diol üretim rotasını kanıtlamanın ötesine geçerek, farklı kullanımlara göre kimyası ve özellikleri ayarlanabilecek potansiyel bir malzeme portföyüne yönelecek. 7

Fraunhofer IPA’nın planladığı veri katmanı ise ticarileşmenin son halkasına odaklanıyor: Hangi malzeme formülasyonlarının gerçek uygulamalara daha uygun olduğunu belirlemek. Hedeflenen sistem, ölçülen malzeme özelliklerini muhtemel sanayi ve inşaat kullanımlarıyla ilişkilendirerek geliştirme çalışmalarının yalnızca deneme-yanılmaya dayanmadan önceliklendirilmesine destek vermek. 7

Pilotun kanıtlaması gerekenler

10.000 litrelik bir fermantasyon tankı, anlamlı bir endüstriyel pilot ölçeği olsa da ticari ölçekli yaygın uygulama anlamına gelmiyor. Dönüştürme temelli modelin ikna edici olması için projenin şu başlıklarda sonuç vermesi gerekecek:

• Güvenilir sürekli çalışma: Yüksek derecede standartlaştırılmış laboratuvar girdileri yerine gıda işleme atığından elde edilen hidrolizatla çalışabilmesi.
• Tesis altyapısıyla uyumluluk: Dönüştürülen tankın ve mevcut yardımcı bağlantıların süreçle sorunsuz bütünleşmesi. 7
• Tekrarlanabilir aşağı akış dönüşümü: Dairesel diollerin, hedef malzeme performansını sağlayacak şekilde ECOne reçinelerine çevrilebilmesi. 7
• İnandırıcı kullanım alanı eşleşmeleri: Polimerlerin özellik verileri ve uygulama tahmin iş akışıyla desteklenen uygun endüstriyel ya da inşaat uygulamalarının belirlenmesi. 7

Projenin önemi, bu aşamaları uçtan uca birbirine bağlamasında yatıyor. Yerel bir atık akışının dönüştürülmüş bir sanayi tesisinde tutarlı biçimde kullanılabilir polyester ara ürünleri ve reçinelere çevrilebilmesi, malzeme üretiminde daha dağıtık bir yaklaşım için kanıt sağlayabilir. Başarısızlık durumunda ise ölçek büyütme, hammadde değişkenliği veya malzeme performansında asıl sınırlamanın nerede olduğu daha net görülebilir.

Şimdilik FLAIR kapsamındaki bu çalışma, bir doğrulama girişimi olarak görülmeli: Sürekli biyolojik üretimin, mevcut gıda işleme altyapısının ve malzeme geliştirmenin tek bir entegre sistem olarak çalışıp çalışamayacağının testi. 7