Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Programı ve Tümleştirilmiş Üretim Teknolojileri Araştırma ve Uygulama Merkezi öğretim üyeleri Burcu Saner Okan ve Emre Erdem ortak çalışmaları kapsamında kahve atıklarını grafene dönüştürüp üstün özelliklere sahip süperkapasitör ürettiler. Sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm çalışmalarına farklı bir boyut kazandıracak projedemetan gazı salınımının artmasını tetiklemekte olan kahve atıkları dönüştürülerek insanlığa faydalı bir hale getirilmiş oluyor.
Dünyada her gün 2,5 milyardan fazla fincan kahve içiliyor ve yıllık 23 milyon tondan fazla kahve atığı ortaya çıkıyor. Atık kahveler genel atıklar ile gömülerek metan gazı salınımının artmasını tetikliyor; 100 yıllık bir süre içinde karbondioksitten 25 kat daha güçlü bir sera gazı etkisine sebep oluyor. İyi bir endüstriyel atık bertaraf senaryosu ile bu olumsuz sürecin önüne geçmek ve küresel çevresel etkilerini azaltmak mümkün.
Bu kapsamda, Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Programı ve aynı zamanda Tümleştirilmiş Üretim Teknolojileri Araştırma ve Uygulama Merkezi öğretim üyeleri Doç. Dr. Burcu Saner Okan ve Doç. Dr. Emre Erdem ortak çalışmaları kapsamında kahve atıklarını grafene dönüştürüp üstün özelliklere sahip süperkapasitör ürettiler.
Bu çalışmada atık kahve 5 saniyede oksijensiz ortamda flaş ve rotasyonel ısıtma yöntemi ile küresel grafen yapılara dönüştürülmüş olup atık kahveden ölçeklenebilir ve çevre dostu süperkapasitör elektrotların üretimi için güvenilir ve sürdürülebilir bir süreç geliştirildi.
Bu tür atıkların değerlendirilmesinin döngüsel ekonomiye önemli katkı sağlayacağını belirten Burcu Saner Okan “Çok zararsız olarak gözüken kahve atıkları aslında kahve telvesi, çöp sahasına gönderilen diğer gıda atıklarının ayrışmasını hızlandırır, ayrışırken, küresel ısınma kapasitesi karbondioksitin 25 katından fazla olan bir sera gazı olan metan üretirler. Burada yapılan çalışma ile CO2 emisyon değerlerinin azaltılması ve çevreci bir yaklaşım ile insanlığa faydalı çözümler sunmuş oluyoruz” dedi.
Bu projenin mevcut nanomalzeme üretimlerine göre hem hızlı hem çevreci hem de etkin maliyette bir yöntem olduğunu dile getiren Emre Erdem ise “Mevcut grafen üretimlerine bakıldığında asidik çözeltiler ve kuvvetli oksidantlar kullanılmaktadır. Bizim çalışmamızda atık kahve kurutma işleminden sonra 5 saniyede yüksek sıcaklıkta özel tasarım bir fırında grafen malzemesine dönüşmektedir. Ülkemizde bu tür atıkları sistemli bir şekilde toplayabileceğimiz bir alt yapının oluşturulması gerekmektedir. Bu durum sürdürülebilirlik açısından avantaj getirecektir” diye konuştu.
Çalışma “Biomass Conversion and Biorefinery” dergisinde yayınlandı. Bu yayında baş yazar olarak Sabancı Üniversitesi doktora öğrencisi Kuray Dericiler, süperkapasitör tasarım ve analizlerinde Sabancı Üniversitesi doktora öğrencisi Merve Buldu Aktürk ve yaşam döngüsü analiz çalışmalarında Sabancı Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Atakan Koçanalı yer aldı.
“Upcycling process of transforming waste coffee into spherical graphene by flash pyrolysis for sustainable supercapacitor manufacturing with virgin graphene electrodes and its comparative life cycle assessment” başlıklı makaleye bu linkten erişebilirsiniz.