Boyatürk

Avrupa Birliği boya şirketleri, denizlerde biyolojik kirlenmeyi önleyici kaplama teknolojisinde % 70 payla dünya liderleridir. Fakat halen gemi boyalarında denizde yaşayan mikro-organizmaları öldürmek için kullanılan “biosid kimyasalları” zehirli oldukları, denizlerde ciddi çevre kirliliği yarattıkları ve balıkların da ölümüne sebep oldukları için, yeni hazırlanan uluslararası çevre mevzuatlarınca önümüzdeki yıldan itibaren bunların kullanımı kısıtlanacak ve bir süre sonra ise tamamen yasaklanacaktır. Ancak  zehirli olmayan alternatif kaplama teknolojileri halen tam olarak endüstride kabul görmediğinden, bu teknoloji boşluğunu kapatacak ve EU şirketlerinin yosun tutmayan deniz kaplamaları pazarında hakim pozisyonlarını sürdürebilmelerini sağlayacak büyük bütçeli yeni araştırmalar yapılmaktadır. AMBIO Projesi adını “Advanced Nanostructured Surfaces for the Control of Biofouling” kelimelerinin seçilen harflerinden almıştır ve Avrupa Birliği tarafından 6. Çerçeve Araştırma ve Teknolojik Gelişimler Programı kapsamında desteklenen, büyük bir entegre projedir. AMBIO Projesi, disiplinler arası bir proje olup, endüstriyel şirketleri, üniversiteleri ve araştırma kuruluşlarını kapsamakta, nano veya mikro malzeme üretimi, kimya, mühendisliği ve biyolojik değerlendirme ve en son kullanıcıların yapacağı tüm denemeleri içermektedir. 2005-2010 yılları arasını kapsayan 5 senelik bu projenin, toplam bütçesi 17,9 milyon Euro’ dur ve bu bütçenin 11,9 milyon Euro’ luk kısmı doğrudan Avrupa Birliği tarafından finanse edilmektedir.    

Proje Ortakları:
31 ortağı olan konsorsiyum, 15 şirket (bunun 6 tanesi büyük şirket, 9 tanesi ise KOBI dir), 10 üniversite ve 6 araştırma kurumundan oluşmaktadır.  12 Avrupa Birliği üyesi ülkenin yanı sıra Türkiye, İsrail ve Norveç de bu ortaklar arasında yer almaktadır.

Üniversiteler ve Araştırma Kuruluşları: Birmingham Üniversitesi (İngiltere); Pisa Üniversitesi (İtalya); TNO (Hollanda); Dundee Üniversitesi (İngiltere); Newcastle Üniversitesi (İngiltere); Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü (Türkiye); CIDETEC (İspanya); Mons-Hainaut Üniversitesi (Belçika); Linkoping Üniversitesi (İsveç); Institut National Polytechnique de Lorraine/CNRS (Fransa); Institute of Metals & Technology (Slovenya); Technion (İsrail); Polymerforschung-Dresden Enstitüsü (Almanya); Corrosion Enstitüsü-KIMAB (İsveç); Heidelberg Üniversitesi (Almanya); Ship Design and Research Center (Polonya)     
Üretim ve Teknoloji Şirketleri: International Paint Ltd.-Akzo-Nobel (İngiltere); BASF (Almanya); Polymer Laboratories (İngiltere); Biolocus (Danimarka); Argus Chemicals (İtalya); TEER Coatings (İngiltere); Nanocly (Belçika); SusTech (Almanya)
End-User (Son kullanıcı) Şirketler: Wallenius Marine (İsveç); KEMA (Hollanda); Marina Port Zalande (Hollanda); OCN (Hollanda); VAL VGS (Norveç); Zenon (Macaristan).

Proje Amacı ve İşleyişi:
Biyolojik kirlenme, bakteri, kabuklu deniz hayvanları ve algler gibi denizde yaşayan organizmaların bir yüzeyde tutunmaları sonucunda ortaya çıkar. Bu durum, büyük gemilerde ve küçük yatlarda kütlenin ve sürtünmenin artışı dolayısı ile ciddi yakıt tüketimi artışına sebep olur, ayrıca gemilerin kısa sürede kalafatlanmalarını gerektirir. Bu problem sadece gemilerle sınırlı değildir: Okyanusta kullanılan ölçü ve denetim cihazları, deniz kenarına inşa edilmiş termik santrallerde soğutma işlerinde kullanılan ısı değiştiriciler, balık çiftliklerinde kullanılan balık ağları da bu problemden etkilenmektedir. Ayrıca tatlı sularda (göl ve nehirlerde) kullanılan yelkenliler, içme suyu tesislerinde kullanılan filtreler de biyolojik kirlenmenin hedefleri arasındadır. Sulamada kullanılan tatlı su kanalları ve borularında da tıkanma yapmalarından dolayı büyük ekonomik maliyetler ortaya çıkmaktadır.
Yüzeye tutunma (adhezyon), yüzeyin birkaç nanometre kalınlıktaki kısmında meydana gelir ve canlı organizmalar ve denizle gömülmüş gemi veya platform gibi yapıların yüzeyleri arasındaki etkileşimlerden kaynaklanır. AMBIO projesinin amacı, denizle ilgili kirletici organizmalarının tutunmasını (adhezyonunu) önlemeyi sağlayacak (yosun tutmayacak) farklı tiplerde nano veya mikro yapılı yüzey kaplamaları geliştirmektir. Deniz organizmalarının farklı yüzeylere nasıl tutunabildikleri, farklı pürüzlülüğe ve kimyasal yapılara sahip yüzeyler hazırlayarak araştırılmaktadır. Böylece biyolojik kirlenmeyi önleyici sistemlerin nasıl çalıştığını öğrenilmiş olacaktır. Bu bilgi gelecekte uygulanacak endüstriyel kaplamaların hazırlanmasında kullanılabilecektir.
Projenin birinci fazı ilk 3 yılı kapsamaktadır ve 29 Şubat 2008 de tamamlanmıştır. Bu sürede laboratuar ölçeğinde çeşitli metotlar uygulanarak nano ve mikro ölçekte kontrollü ve iyi karakterize edilmiş fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip deneysel test yüzeyleri hazırlanmış (aşağıdaki şekilde örnek bir yüzey görülmektedir) ve bu kaplamaların başarısı, proje ortağı olan deniz biyolojisi bölümleri tarafından çeşitli türlerdeki deniz organizmalarının yüzeye tutunma miktarı, yüzeyden temizlenebilme kolaylığı analizleriyle değerlendirilmiştir. Ayrıca biyolojik kirlenmeyi önleyici nano ve mikro pürüzlü yüzeylerin nasıl etki ettiğini anlamak için bu test yüzeylerin özellikleri de sentetik model yüzeyler kullanarak teorik ve deneysel çalışmalar ile tanımlanmıştır.
Projenin halen süren 4. yılında, gelecekte gemicilik endüstrisinde kullanılacağı ümit edilen bazı kaplama yüzeyleri, test edilmiş ve büyük ölçekte elverişli kaplamalar geliştirmek üzere seçilmiştir. Mart 2009 da başlayacak projenin 5. senesinde ise, en ümit verici kaplamalar, gemilerin tekne kısmı, okyanus içinde kullanılan donanımlar, membran filtreler ve ısı değiştiriciler gibi biyolojik kirlenmenin önemli bir problem olduğu kullanım alanlarında nicel ve karşılaştırmalı denemelerle değerlendirilecektir.

Çevre Uyumluluğu:  
Tüm AMBIO teknolojileri çevreye karşı tehlikesiz olacak şekilde dizayn edilmiştir ve hiçbiri “Biyosidal Ürün Mevzuatı” na kayıt olmayı gerektirecek zehirli biyosidler içermemektedir. Karbon nano tüpler gibi nano partiküller içeren kaplamalar dahi çevre dostudur, çünkü bunlar kaplama (boya) matriksi içerisinde bağlı bulunmaktadırlar. Büyük miktarlarda ve gerçek ölçekteki uygulamalarda denenmek üzere ümit veren yeni teknolojiler seçildiği zaman, olası riskleri ticari kullanımdan önce belirlemek için gerekli analizler de yapılmaktadır.

GYTE Katkısı:
Bu Avrupa Birliği projesinde, Türkiye’yi Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü (GYTE), Kimya Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi olan Prof. Dr. H. Yıldırım Erbil ve 7 kişilik çalışma grubu temsil etmektedir. GYTE, AMBIO projesine 7. ortak olarak genel koordinatör Prof. Dr. James A. Callow tarafından en baştan itibaren “süperhidrofob poliolefin” yüzeyler sentezlemek üzere davet edilmiş ve tüm çalışmalara aktif olarak katılmıştır. Prof. Dr. James A. Callow’un, Avrupa Birliğine verdiği 3. yıl sonu raporuna göre, GYTE grubunun üzerinde çalışmakta oldukları “olefinik kopolimer” karışımları ve “florlandırılmış metakrilat” karışımları içeren kaplama teknolojilerinde laboratuar çapındaki çalışmalarında göstermiş oldukları üstün başarı nedeniyle projenin endüstriyel geliştirme basmağına geçmeye hak kazanmışlardır. GYTE tarafından geliştirilen yeni polimer yüzey kaplamasının aşağıda verilen elektron mikroskobu fotoğrafı ise AMBIO projesinin Avrupa Birliğine verdiği gelişme raporunda kapak-altı olarak sunulmuştur.