TÜBİTAK Projesi, 3501 - Ulusal Genç Araştırmacı Kariyer Geliştirme Programı, 2025 - 2027
Sanayileşme ve nüfus artışıyla birlikte
artan çevresel sorunlar ve sera gazı emisyonları, sürdürülebilir kaynak
yönetimi ve karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik yenilikçi
teknolojilerin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda, karbon yakalama,
kullanma ve depolama (CCUS) teknolojilerinde öne çıkan mineralizasyon
süreçleri, atmosferik CO₂’nin
kararlı karbonat minerallerine dönüştürülerek kalıcı şekilde bertaraf
edilmesini sağlayan çevre dostu ve sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır.
Önerilen bu projede, demir-çelik üretiminden kaynaklanan yüksek kalsiyum
içerikli alkali endüstriyel atıkların dolaylı mineralizasyon süreçleriyle
değerlendirilerek CO₂
tutulması ve yüksek katma değerli çöktürülmüş kalsiyum karbonat (PCC)
üretiminin gerçekleştirilmesi hedeflenmektedir. Bu proje, yürütücünün kristalizasyon, mineralizasyon
ve atık dönüşüm süreçleri alanındaki uzmanlığını, sürdürülebilirlik ve karbon
yönetimi odaklı yenilikçi teknolojilere uygulayarak derinleştirmesini
sağlayacak ve disiplinlerarası araştırma iş birliklerini artırarak kariyer
portföyünü genişletme fırsatı sunacaktır.
Proje kapsamında, bazik oksijen fırını
ve yüksek fırın cürufları kullanılarak endüstriyel alkali atıkların mineralizasyonunda
süreç verimliliğini artırmaya yönelik iyileştirme stratejileri
geliştirilecektir. Mineralizasyon süreçleri sırasında gerçekleşen reaksiyon
adımları ve kinetikleri, in-situ pH ve kalsiyum iyon aktivitesi ölçümleriyle
detaylı olarak izlenecek, eşzamanlı katı faz karakterizasyonlarıyla
desteklenecektir. Bu özgün yöntem ile safsızlıkların ve katkı maddelerinin
mineralizasyon reaksiyonlarına etkisi, ara faz oluşumları ve kinetik açıdan
kısıtlayıcı adımların belirlenmesi mümkün olacaktır. Proje kapsamında farklı
cüruflardan %80’in üzerinde kalsiyum ekstraksiyon verimi sağlanması ve
ekstraksiyon parametrelerinin (katı/sıvı oranı, sıcaklık, süre) optimizasyonu;
devamında PCC oluşumunda %60’ın üzerinde çökelme verimi ve %95’in üzerinde ürün
saflığı amaçlanmaktadır. Proje kapsamında ayrıca, çöktürülmüş PCC ürünlerinin
polimorf, boyut ve morfoloji kontrolü sağlanacaktır. Elde edilecek yüksek
saflıkta ve kontrollü morfolojideki PCC ürünlerinin çimento karışımları gibi
potansiyel kullanım alanlarında değerlendirilmesi de planlanmaktadır.
Elde edilecek bilimsel bulguların, hem CO₂ tutma kapasitesi yüksek hem de ekonomik değeri artırılmış ürün üretimine imkan tanıyacak dolaylı mineralizasyon teknolojilerinin gelişimine ve Türkiye’nin 2053 net sıfır karbon hedefleri doğrultusunda endüstriyel atıkların sürdürülebilir şekilde değerlendirilmesine katkı sağlaması hedeflenmektedir.