Plastik Üretimi Ve Tek Kullanımlık Plastikler

Makale Tarihi: 11 Aralık 2023
Yazar: Oğuzhan Akınç

Plastik, organik ve inorganik kaynaklardan türetilen monomer adı verilen moleküllerin, belli bir ısı ve basınçta katalizör yardımıyla daha karmaşık yapıdaki polimerlere dönüşmesi sonucu oluşan malzemelerdir. "Plastik" kelimesi "yumuşak" ve "kolay şekillendirilebilir" anlamlarına gelir. Plastiğin tanımında sıkça rastlanan "polimer" terimi, "çok sayıda parçadan oluşan" demektir. Polimerler, kimyasal reaksiyonlarla kesilip birleştirilen kısa zincirli moleküllerin oluşturduğu uzun zincirli yapıları ifade eder (1).

Plastik malzemelerin çoğu organik polimerlerden oluşur. Bu polimerler öncelikle oksijen, nitrojen veya sülfür gibi elementlerle birleştirilebilen uzun karbon atomu zincirlerinden oluşur. Bu karbon zincirleri, monomer olarak bilinen birçok tekrar eden segmentten oluşur. Bu polimer zincirlerinin her biri bu tekrar eden monomerlerden binlercesini içerir. Çok sayıda tekrar eden birimi birbirine bağlayan zincirin merkezi kısmı omurga olarak bilinir. Bir plastiğin özelliklerini değiştirmek için, yan zincirler olarak adlandırılan çeşitli moleküler gruplar bu omurgaya eklenir. Tipik olarak, bu yan zincirler polimer zincirinde birleşmeden önce monomerlere bağlanır. Bu yan zincirlerin bileşimi ve yapısı, polimerin özelliklerinin belirlenmesinde önemli bir rol oynar (2).

Plastiğin Tarihi

Plastiğin İlk Yılları

• İlk Sentetik Polimer (1869): John Wesley Hyatt, fildişi yerine geçecek bir malzeme bulmak için yapılan bir yarışma sayesinde ilk sentetik polimeri icat etti. Billiard topu üretimi için fildişinin azalması nedeniyle, Hyatt pamuktan elde edilen selülozu kamfor ile işleyerek, fildişi gibi çeşitli doğal malzemeleri taklit edebilen bir plastik geliştirdi. Bu buluş, insan üretiminin doğal kaynakların sınırlamalarına bağlı olmadığı anlamına geliyordu. Ayrıca, bu yeni malzeme çevreyi de koruyordu; özellikle filler ve kaplumbağalar üzerindeki baskıyı azaltıyordu (3).

Plastik Devrimi

• Bakelit ve Yeni Plastikler (1907): Leo Baekeland, tamamen sentetik ilk plastik olan Bakelit'i icat etti. Bakelit, doğada bulunmayan moleküller içeriyordu ve elektrik yalıtımı, dayanıklılık ve ısı direnci gibi özellikleriyle dikkat çekiyordu. Bu malzeme, çok çeşitli ürünlerin üretiminde kullanılabiliyordu. Hyatt ve Baekeland'in başarıları, daha fazla kimyasal şirketin yeni polimerler üzerine araştırma yapmasına yol açtı (3).

İkinci Dünya Savaşı

• II. Dünya Savaşı ve Plastikler (1935-1945): Savaş sırasında plastik üretimi ABD'de büyük bir artış gösterdi. Nylon gibi yeni plastikler, paraşütlere, halatlara ve hatta askeri ekipmanlara kadar geniş bir yelpazede kullanıldı. Savaş sonrasında plastik üretimi artmaya devam etti ve çeşitli ürünlerde geleneksel malzemelerin yerini aldı. Plastik, ekonomik ve pratik bir malzeme olarak geniş kullanım alanlarına sahipti (3).

Tek Kullanımlık Ürünler ve Plastikler

• İkinci dünya savaş sonrasında plastik üretimi hızla artmaya başladı. Otomotivden, elektronik eşyalara, uçaklardan ambalajlara kadar yaygın bir şekilde kullanılmaya başladı. Bununla birlikte, tek kullanımlık ve hayatı kolaylaştıran ürünler de piyasaya sürülmeye başladı. Life Dergisinin 1 Ağustos 1955 yılındaki bir sayısında kullan-at yaşamın insanları ev işlerinden kurtardığı ve tek kullanımlık ürünlerin ne kadar faydalı olduğunu öven bir içerik yayınlandı.

Okyanustaki Plastiklerin İlk İzleri (1960’lar)

• Okyanuslardaki plastik artıklar ilk kez 1960’lı yıllarda fark edildi. 1970-1980’lerde plastik atıklar dikkat çekmeye başladı. 1970-80’lerden sonra Avrupa ve Amerika’da özellikle de aktivistlerin girişimleri sonrasında geri kazanım sektörü oluşmaya başladı. O dönemde dahi plastik poşet yasakları, tek kullanımlık ürün yasakları dile getirilmeye başlamıştı.
• Okyanustaki plastik kirliliğine yönelik en büyük keşif olan Büyük Pasifik Çöp Adası ilk kez 1997 yılında denizbilimci Charles Moore tarafından bulunmuştur. California ile Hawaii arasında olan bu atık yığını Fransa’nın 3 katı büyüklükte olup pet şişeler ya da pipetlerden değil, daha ziyade oltalar, ağlar gibi balıkçılık malzemelerden ve mikroplastiklerden oluşmaktadır. Yapılan araştırmalar adada yaklaşık 1,8 trilyon parçacık bulunduğunu ortaya koyuştur.
• Daha sonraki yıllarda okyanus ve denizlerdeki araştırmalarda, akıntıların etkisiyle sadece tek bir çöp adası olmadığı ve 5 farklı bölgede benzer adaların görülüğü tespit edilmiştir.

Plastik Türleri

Polimer bilimi alanında, plastikler tipik olarak polimerin ana zincirinin ve yan gruplarının moleküler yapısına göre kategorize edilir. Bu sınıflandırma akrilikler, polyesterler, silikonlar, poliüretanlar ve halojenli plastikler gibi önde gelen kategorileri içerir. Ayrıca, yoğunlaştırma, poliaddisyon ve çapraz bağlama gibi işlemler de dahil olmak üzere bu polimerlerin üretiminde kullanılan sentez yöntemi, sınıflandırma için başka bir temel sağlar.

Dahası, plastiklerin sınıflandırılması fiziksel özelliklerine kadar uzanmaktadır. Bu özellikler sertlik, yoğunluk, gerilme mukavemeti, termal direnç ve cam benzeri geçişler sergiledikleri sıcaklık gibi bir dizi özelliği kapsar. Ayrıca plastiklerin sınıflandırılmasında, organik çözücülerle etkileşimleri, oksidasyona yatkınlıkları ve iyonlaştırıcı radyasyona tepkileri de dahil olmak üzere çeşitli dış etkenlere karşı dayanıklılıkları ve tepkileri de dikkate alınmaktadır.

Plastiklerin, belirli üretim gereklilikleri veya amaçlanan uygulamalar için tasarım hususları ile ilgili nitelikler açısından daha fazla tanımlandığı görülmektedir. Bu, termoplastikler, termoset polimerler, iletken polimerler, biyolojik olarak parçalanabilen plastikler, mühendislik plastikleri ve elastomerler gibi sınıfları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir. Bu sınıflandırmalar sadece plastiklerin farklı doğasını anlamak için bir çerçeve sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli endüstriyel ve bilimsel alanlardaki uygulamalarına da rehberlik eder.

Termoplastikler, ısıya maruz kaldıklarında bile kimyasal bileşimlerini muhafaza etme kabiliyetleri ile karakterize edilir ve bu sayede birçok kez yeniden şekillendirilebilirler. Bu kategorinin temsili örnekleri arasında polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren (PS) ve polivinil klorür (PVC) gibi malzemeler yer almaktadır.

Öte yandan, termoset olarak da bilinen termoset polimerler farklı bir davranış sergiler. Sadece bir kez eriyebilir ve şekil oluşturabilirler. Katılaşma sonrasında bu malzemeler katı hallerini kalıcı olarak korurlar. Termoplastiklerin aksine, termosetler yeniden ısıtıldığında erimek yerine ayrışır, bu da termosetleme işlemi sırasında geri dönüşü olmayan bir kimyasal dönüşüme neden olur. Bu sürecin klasik bir örneği kauçuğun vulkanizasyonudu (4).

Plastiğin Kullanım Alanları

Ham petrolün petrol rafinerilerinde işlenmesi sırasında ortaya çıkan atık malzemeler plastik yapımında da kullanılır ve dünya genelindeki petrol rezervlerinin yaklaşık %4'ü bu amaçla harcanır. Plastiklerin üretiminin hem maliyet açısından uygun olması hem de şekillendirilmesinin kolay ve dayanıklı olması sebebiyle, çok çeşitli alanlarda kullanılırlar.

Bunlar arasında:

• ev ve mutfak gereçleri,
• poşetler, torbalar
• yiyecek/içecek ambalajları,
• ulaşım araçları (uçak, tren, otomobil, gemi) sektörü,
• inşaat ve yapı,
• elektrik ve elektronik,
• giysi ve tekstil ürünleri,
• enerji sektörü,
• tıbbi ve diğer sağlık ürünleri,
• askeri ve güvenlik güçleri malzemeleri,
• spor ekipmanları,
• hijyen ürünleri,
• sanat ve müzik eşyaları,
• bebek ürünleri
• 3D yazıcı teknolojisi

dahil olmak üzere geniş bir yelpazede yer alır.

Plastik Üretimi

Plastikler, başta ham petrol olmak üzere selüloz, kömür, doğal gaz ve tuz gibi organik kaynaklardan elde edilir. Bileşik bakımından zengin bir karışım olan ham petrol, kullanılabilir hale gelmek için işleme tabi tutulur. Plastiklerin oluşturulmasındaki ilk aşama, ham petrolün bir rafineride damıtılmasını ve fraksiyonlar olarak bilinen daha hafif gruplara ayrılmasını içerir. Bu fraksiyonlar, farklı moleküler boyutlara ve yapılara sahip çeşitli hidrokarbon zincirlerinden oluşur. Bunlar arasında nafta plastik üretiminde önemli bir rol oynamaktadır.

Plastiklerin oluşturulması temel olarak iki süreç içerir: polimerizasyon ve polikondensasyon, her biri belirli katalizörler gerektirir. Polimerizasyonda, etilen ve propilen gibi monomerler bir reaktörde birleştirilerek uzun polimer zincirleri oluşturulur. Her bir polimerin özellikleri, yapısı ve boyutu kullanılan monomer türlerine göre belirlenir.

Küresel plastik üretimi son yıllarda kayda değer bir artış göstermiştir. Üretim 2022 yılında 400,3 milyon tona ulaşarak önceki yıllara göre önemli bir artış göstermiştir. Bu artış, artan çevresel kaygılara rağmen çeşitli sektörlerde plastiğe yönelik artan talebi yansıtmaktadır.

AB'nin bu küresel rakama katkısı da önemli olmuştur. Avrupa 2022 yılında 58,7 Mt plastik üretmiştir. Bu üretim seviyesi, bölgenin küresel plastik pazarındaki önemli rolüne işaret etmekte ve AB içinde etkili geri dönüşüm ve atık yönetimi stratejilerinin önemini vurgulamaktadır.

Hem küresel hem de AB içindeki plastik üretimindeki bu eğilimler, plastik atıkların yönetilmesi ve çevresel etkilerin azaltılması için kapsamlı stratejilere duyulan acil ihtiyacın altını çizmektedir. Artan üretim oranları, endüstriyel ve ekonomik büyümeyi çevresel sürdürülebilirlik ve kaynak verimliliği ile dengelemenin zorluğunu ortaya koymaktadır.

Plastiklerin çevresel etkileri, özellikle okyanus ekosistemleri üzerindeki zararlarıyla dikkat çekmektedir. Her yıl milyonlarca ton plastik atık okyanuslara ulaşmakta, deniz canlıları için ciddi tehditler oluşturmaktadır. Plastik atıkların, deniz kaplumbağalarından balinalara kadar geniş bir yelpazedeki deniz canlıları üzerindeki etkileri, biyolojik çeşitliliği tehdit eden önemli bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Karşılaştırmalı olarak, plastiklerin alternatifleri - örneğin, cam veya metal - daha uzun ömürlü ve tekrar kullanılabilir olmalarına rağmen, enerji tüketimi ve üretim maliyetleri açısından plastiklere göre daha az tercih edilmektedir. Bu durum, plastiklerin çevreye olan zararlarını azaltmak için yenilikçi çözümlerin geliştirilmesinin önemini vurgulamaktadır.

Türkiye’de Plastik Üretimi

Türkiye'nin plastik sektörü, küresel ticarette önemli bir yere sahip olan ve sürekli büyüyen bir endüstridir. Bu sektörde yaklaşık 250 bin kişi çalışmakta ve yıllık olarak 34 milyar doların üzerinde ciro elde edilmektedir. Bu kişiler, büyük bir bölümü küçük ve orta ölçekli olmak üzere yaklaşık 14,000 şirkette istihdam edilmektedir.

2022 itibarıyla Türkiye, 100'den fazla ülkeden plastik ürün ithal ederken, 200'e yakın ülkeye ihracat yapmaktadır. İthalatta Çin ve Almanya gibi 10 ülke, toplam ithalatın yüzde 69'unu miktar ve yüzde 74'ünü değer bazında oluşturmaktadır. İhracat cephesinde ise Irak, Almanya, İngiltere, İsrail ve İtalya en büyük pazarlar arasında yer almakta, toplam ihracatın yüzde 50'si miktar ve yüzde 49'u değer bazında bu ülkeler tarafından oluşturulmaktadır.

Sektörde, 2022 yılında ortalama ithalat fiyatları 55 $/Kg, ihracat fiyatları ise 29 $/Kg olarak gerçekleşmiş, bu rakamlar 2021 yılına göre artış göstermiştir. İhracat fiyatlarının ithalat fiyatlarının sadece yüzde 53'ü olması, sektörün ihracatında katma değerin düşük olduğuna işaret etmektedir (8).

2022 yılında, plastik mamul sektörü 1 milyon 952 bin tonluk miktar ve 3 milyar 957 milyon dolarlık değer ile dış ticaret fazlası elde etmiştir. Bu, 2021 yılına kıyasla hem miktar hem de değer açısından bir artıştır. İç pazarda plastik mamul talebi, 2022'de bir önceki yıla göre miktar bazında yüzde 2, değer bazında yüzde 10 artış göstererek 85 milyon ton ve 402 milyar dolar seviyesine ulaşmıştır. Sektörde ihracatın üretim içindeki payı yüzde 25'e düşerken, ithalatın yurtiçi tüketim içindeki payı yüzde 8 olarak sabit kalmıştır (8).

Plastik hammadde üretimi açısından, 2022 yılında toplamda 1 milyon 14 bin ton üretim yapılmış, üretilen plastik hammaddenin yüzde 31'i AYPE, yüzde 9'u YYPE, yüzde 15'i PVC, yüzde 12'si PP, yüzde 10'u PS ve yüzde 23'ü PET'den oluşmuştur. Plastik hammadde ithalatı 2021'e göre miktar bazında yüzde 2, değer bazında yüzde 6 artarak 84 milyon ton ve 151 milyar dolar seviyesine çıkmıştır. İhracat miktarı ise 2021'e göre yüzde 16, değer bazında yüzde 30 artışla 199 milyon ton ve 374 milyar dolar olarak gerçekleşmiştir. 2022 yılında plastik hammadde arzının yüzde 89'u ithalatla sağlanmıştır (8).

AB Plastik Stratejisi ve Tek Kullanımlık Plastikler

Avrupa Birliği, plastik kirliliğine karşı mücadelesinde, tek kullanımlık plastik ürünlerin azaltılmasına odaklanan etkili bir strateji benimsemiştir. Bu çaba, Paris İklim Anlaşması ve 2030 Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri ile uyumlu olup, AB'nin çevre koruma ve sürdürülebilir gelişime yönelik geniş kapsamlı taahhütlerinin bir parçasıdır.

Bu stratejinin temel taşlarından biri, 3 Temmuz 2021 itibarıyla yürürlüğe giren Tek Kullanımlık Plastikler (SUP) Direktifi'dir (Direktif (AB) 2019/904). Bu direktif, bazı tek kullanımlık plastik ürünlerin yasaklanması, bunların uygun şekilde toplanmasını ve geri dönüştürülmesini sağlayarak plastik atık üretimini azaltmayı hedefleyen iddialı amaçlar koymaktadır.

AB'nin Tek Kullanımlık Plastikler Direktifi, özellikle Avrupa sahillerinde ve denizlerinde yaygın olarak bulunan ve kolayca geri dönüştürülemeyen bir dizi tek kullanımlık plastik ürünü hedef almaktadır.

Bunlar şunları içerir:

• Gıda Kapları: Bu, fast food veya paket servislerde kullanılanlar gibi genleştirilmiş polistirenden yapılmış kapları içerir.
• İçecekler için Bardaklar: Kapakları ve kapakları da dahil olmak üzere genleştirilmiş polistirenden yapılmış bardaklar.
• Pamuklu Çubuklar: Tıbbi amaçlar için kullanılanlar hariç olmak üzere plastikten yapılmış olanlar.
• Çatal-Bıçak Takımı, Tabaklar, Pipetler ve Karıştırıcılar: Bu tek kullanımlık ürünler, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerden yapılanlar da dahil olmak üzere plastikten yapılmıştır.
• Balonlar ve Balon Çubukları: Tüketicilere dağıtılmayan endüstriyel veya diğer profesyonel kullanımlar ve uygulamalar için kullanılan balonlar hariç olmak üzere balonlar için plastik çubuklar.
• Genişletilmiş Polistirenden Yapılmış Gıda Kapları, Bardaklar ve İçecek Kapları: Kapak ve kapaklar da buna dahildir.
• Oksijenle Parçalanabilen Plastikten Üretilen Tüm Ürünler: Oksijen etkisi altında küçük parçalara ayrılan plastikler kastedilmektedir.

Direktif sadece bu ürünlerin yasaklanmasını önermekle kalmıyor, aynı zamanda mümkün olan her yerde bunların daha sürdürülebilir alternatiflerle değiştirilmesini amaçlıyor. Örneğin, plastik pipetler yerine kağıt veya yeniden kullanılabilir pipetler gibi alternatifler önerilmektedir. Amaç, tek kullanımlık plastiklere olan bağımlılığı azaltmak ve yeniden kullanılabilen veya daha etkili bir şekilde geri dönüştürülebilen ürünlerin kullanımını teşvik etmektir.

Uygulama ve zaman çizelgeleri açısından direktif, AB üye ülkelerinin kuralları 3 Temmuz 2021'e kadar ulusal yasalarına aktarmalarını gerektirmektedir. Bununla birlikte, üye devletler bu kuralları nasıl uygulayacakları konusunda bir miktar esnekliğe sahip olduklarından, kesin uygulama tarihleri ve belirli önlemler AB içindeki ülkelere göre değişebilir.

Direktif ayrıca, içecek şişelerinin toplanması ve geri dönüştürülmesine ilişkin gereklilikler ve ıslak mendiller ve filtreli tütün ürünleri gibi belirli ürünlerin çevresel etkileri hakkında tüketicileri bilgilendirmek için işaretleme gereklilikleri gibi diğer önlemleri de içermektedir.

2025'e kadar plastik şişelerin %77'sinin ayrı toplanması hedefi ve 2029'a kadar bu oranın %90'a çıkarılması, PET içecek şişelerinde 2025'ten itibaren %25 geri dönüştürülmüş plastik kullanımı ve 2030'a kadar tüm plastik içecek şişelerinde bu oranın %30'a çıkarılması gibi hedefler bu doğrultuda belirlenmiştir (6).

Genel olarak direktif, AB'nin özellikle deniz ortamındaki plastik kirliliğiyle mücadele etme ve malzemelerin tek bir kullanımdan sonra atılmak yerine yeniden kullanıldığı ve geri dönüştürüldüğü daha döngüsel bir ekonomiye geçiş çabalarında önemli bir adımı temsil etmektedir.

Direktif, üreticilerin Genişletilmiş Üretici Sorumluluğu (GÜS) programları kapsamında atık toplama, temizleme ve bilinçlendirme faaliyetlerinin maliyetlerini karşılamalarını da içermektedir.

Öte yandan, Ocak 2018'de kabul edilen AB Plastik Stratejisi, karbon-nötr ve döngüsel ekonomiye geçişi destekleyen önemli bir adımdır. Bu strateji, plastiklerin geri dönüştürülebilirliğini arttırmak, plastik atık miktarını azaltmak ve sürdürülebilir plastik kullanımı ve geri dönüşüm için yenilik ve yatırımları teşvik etmek gibi eylemleri kapsar (7). Bu yaklaşım, özellikle okyanuslarda gözlenen plastik kirliliğinin ciddi etkileri göz önünde bulundurulduğunda son derece önemlidir. Büyük Pasifik Çöp Yaması dahil olmak üzere, milyonlarca parça plastik içeren denizler, bu kirliliğin azaltılmasına yönelik AB'nin Plastik Stratejisi ve SUP Direktifi gibi ortak çabaların gerekliliğini göstermektedir.

AB'nin bu kapsamlı önlemleri, plastik kirliliğiyle mücadeledeki kararlılığını ve sürdürülebilir, döngüsel bir ekonomiye öncülük etme arzusunu yansıtmaktadır. Bu önlemler, çevrenin korunmasına ve kaynak verimliliğine odaklanarak, geleceğe dönük sürdürülebilir bir yönetim anlayışını benimsemektedir.

Son yıllarda, plastik atıkların azaltılmasına yönelik birçok yenilikçi çözüm ve teknoloji geliştirilmiştir. Bunlardan biri, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerdir. Bu plastikler, doğada daha hızlı ayrışarak çevresel etkileri azaltmaktadır. Ayrıca, plastik atıkların geri dönüştürülmesinde kullanılan yeni teknikler, atıkların daha etkili bir şekilde değerlendirilmesini sağlamaktadır. Bu yenilikler, plastik kirliliğini azaltmada umut verici adımlar olarak değerlendirilmekte ve sürdürülebilir bir geleceğe doğru önemli bir yol göstermektedir.

Plastik üretimi ve kullanımının ekonomik yönleri, küresel ticaret ve ekonomi üzerinde önemli etkilere sahiptir. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde, plastik üretimi önemli bir gelir kaynağı olarak görülmektedir. Ancak, plastik yasağı ve kısıtlamalarının uygulanması, bu ülkelerdeki işletmeler ve tüketiciler üzerinde ciddi etkiler yaratabilir. Ekonomik dengelerin korunması ve çevresel sürdürülebilirlik arasında bir denge bulmak, bu konunun gelecekteki tartışmalarında merkezi bir rol oynayacaktır.

Kaynaklar:

1. Evrim Ağacı, Plastik Nedir, Faydalı ve Zararları Nelerdir (https://evrimagaci.org/plastik-nedir-faydalari-ve-zararlari-nelerdir-plastik-tuketimi-turkiye-ve-dunyada-canlilari-nasil-etkiliyor-7698)
2. Wkipedia, Plastics (https://en.wikipedia.org/wiki/Plastic)
3. Plastic History and Future of Plastics (https://www.sciencehistory.org/education/classroom-activities/role-playing-games/case-of-plastics/history-and-future-of-plastics/)
4. Plastipedia (https://www.bpf.co.uk/plastipedia/default.aspx)
5. Plastics Europe (https://plasticseurope.org/plastics-explained/how-plastics-are-made/)
6. EU Single Use Plastics (https://environment.ec.europa.eu/topics/plastics/single-use-plastics/eu-restrictions-certain-single-use-plastics_en)
7. EU Plastics Strategy (https://environment.ec.europa.eu/topics/plastics_en)
8. Türkiye Plastik Sektör İzleme Raporu, PAGEV, 2022 (https://pagev.org/upload/files/Plastik%20%20Sekt%C3%B6r%20Raporu%202022%20-%20Ocak%20-Aral%C4%B1k.pdf)