Atatürk Üniversitesinde doktorasını tamamlayan ve Erzurum Teknik Üniversitesinde (ETÜ) doktora sonrası proje yürütücülüğü yapan Canan Karaca, sürdürülebilir çevre kapsamında atık sulardaki ilaçların zararlarının giderilmesi amacıyla hazırladığı "Yeşil Sentez Yöntemiyle Hazırlanan CQDs Tabanlı NiO@CuO Arayüzeyli n-Si ve p-Si Fotodiyotların Oluşturulması ve Atık Sulardaki İlaç Gideriminin Fotokatalitik Etkinliğinin Belirlenmesi" projesiyle TÜBİTAK'a başvurdu.

Projesi kapsamında atık sudan ilaç ve antibiyotik giderimi üzerine danışman hocalarıyla çalışmalar yapan Karaca, projesi destek almaya hak kazandıktan sonra katalizör (kimyasal tepkimenin olmasını veya hızının değişmesini kendi molekül yapısını değiştirmeden sağlayan madde) sentezleyerek yüzde 74'e varan yüksek bir giderim elde etti.

ETÜ Fen Fakültesi Temel Bilimler Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Songül Duman, AA muhabirine, antibiyotik kullanımıyla sulara ve toprağa antibiyotiğin dahil olduğunu ve bunların tekrar zararlı olacak duruma geldiğini söyledi.

Sürdürülebilir çevre adına bunlardan bir şekilde kurtulmak gerektiğini vurgulayan Duman, "Bizler de laboratuvarlarda atık su arıtımı yapıyoruz. Bunun için çok çeşitli teknikler mevcut ama kullandığımız teknik çok daha iyi sonuçların elde edildiği, çevre dostu bir teknik olması nedeniyle çalışmalarımızda bu teknik tercih edildi." diye konuştu.

Duman, bu konuda iki öğrencisinin yürütücüleri oldukları projeleri olduğunu bildirerek, şunları dile getirdi:

"Bu projeleri kapsamında atık sudan ilaç, antibiyotik üzerine çalışmalar yapıyorlar. Canan yaptığı çalışma neticesinde yüzde 74 oranında bir verim ve atık sudan antibiyotik giderimine dair önemli sonuçlar elde etti. Bunun dışında pestisit dediğimiz mikro kirleticiler ise tarım ilacı kullanımı sonrasında toprağa veya suya katıldığında uzun süre alımını yapmamız durumunda sağlığımızda ciddi olumsuz etkilere, uzun süreli maruz kalmak ise kansere neden olmaktadır. Suya kattığımız bu kirleticilerden uzaklaşmamız, yani suyu arındırmamız gerekiyor. Bunun için de arkadaşlarımız laboratuvar ortamında katalizör sentezliyor. Bu katalizörler de bitkilerden elde ediliyor. Mesela Canan'ın elde ettiği kuantum noktalar şeker pancarı bitkisi kullanılarak elde ediliyor. Böylece hem kullandığımız bitkiler bakımından hem de kullandığımız yöntem bakımından çevre dostu olan yöntem ve malzemeleri kullanmayı tercih ettik."

Çevreye zararlı olmayan malzemeleri kullanarak değerlendireceklerini anlatan Duman, sentezlenen maddeleri hem su arındırmak amacıyla hem de elektronik aygıt üretiminde kullanabileceklerini bildirdi.

Literatürde olmayan yöntem kullanıldı

Proje danışmanlarından, Atatürk Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Semra Karaca ise suyun dünyada kısıtlı miktarda bulunduğunu, tüm canlıların yaşaması için çok önemli bir unsur olduğunu söyledi.

Suyun hızla tüketildiğine veya dikkatsiz kullanımında su kıtlıkları yaşanacağına dikkati çeken Karaca, "O yüzden çok çeşitli yerlerde endüstri kuruluşlarında, fabrikalarda, tekstil endüstrilerinde kullanılan suların alıcı ortamlara verilmeden önce arıtılması önemli. Çünkü su o şekilde alıcı ortamlara verildiği zaman içerdiği boya, atık ilaç atıkları ya da bir metal içeriyorsa orada kirlilik oluşturur. Bu da alıcı ortamlara girdiği zaman ortamdaki canlılar üzerinde olumsuz etki yapacaktır." diye konuştu.

Karaca, bu konular üzerine çalışma yaptıklarını aktararak, şunları ifade etti:

"Çeşitli organik bileşikler inorganik bileşikler katkılayarak katalizörler sentezledik. Bu tip çalışmalar literatürde var fakat sentezlediğimiz bileşik bu şekilde literatürde olmayan yeni bir bileşik ve TÜBİTAK projesi olarak kabul edilmiş bir proje. İlaç giderimi gerçekleştirmeyi planlıyoruz. Literatüre baktığımızda belki milyonlarca katalizör var. Bir katalizörün etkinliği onun gösterdiği aktivite ile ilgili. Biz de yani bileşiği ne kadar çok karbondioksit ve suya kadar parçalayabilir ise ya da işte onu ne kadar çok daha az zararlı bileşiklere dönüştürürse katalizör o kadar iyi, etkinliği o kadar yüksek demektir. Bizim de amacımız özellikle katalizörün aktivitesini artırmak için karbonquantum nokta dediğimiz bileşikler katkılıyoruz. Bunların da yeşil atıklardan yapılması çalışmanın diğer bir önemli kısmını oluşturuyor; patates ve şeker pancarı atıkları gibi."

"Hem çevre dostu hem de etkin bir katalizör oldu"

Proje yürütücüsü Canan Karaca da 21. yüzyılda karşılaştıkları en temel problemlerden birinin atık sulardaki ilaç kirliliği olduğunu, çalışmayı da bu problemi çözmek üzere hazırladıklarını anlattı.

"Projede, suyun sürdürülebilirliğini tehdit eden atık sulardaki ilaç kirliliğinin giderilmesine yönelik nasıl çalışmalar yapabiliriz? Bu kirliliği nasıl ortadan kaldırabiliriz? diye yeni ve yaklaşımcı bir yöntem oluşturmayı hedefledik." diyen Karaca, projesinde şeker pancarı bitkisini kullandığını aktardı.

Karaca, şöyle devam etti:

"Çünkü bitkisel kaynaklı karbon quantum noktalarda ışığa hassas bileşenler ihtiva etmekte ve dolayısıyla fotokatalitik aktivitede oldukça yüksek verim elde edebiliyoruz. Bu nedenle şeker pancarı bitkisini kullandım. Aynı zamanda elde etmiş olduğum bitkisel doğal kaynaklı bir katalizör hem düşük maliyetli hem de sentez aşaması gayet basit olduğu için hidrotermal bir yöntem kullanılarak sentezlendi ve hem çevre dostu hem de etkin bir katalizör oldu."

Karaca, şeker pancarını iyice öğüttüklerini, içerisine çeşitli kimyasallar kattıklarını, 150 santigrat derece fırınladıklarını ve elde ettikleri katalizör içerisine nikel ve bakır oksit ilave ederek yeniden fırınladıklarını bildirdi.

Elde edilen verilerle ilgili Karaca, şunları kaydetti:

"Elde etmiş olduğumuz katalizörümüzü fotokatalik reaksiyonda kullandık ve özellikle sularda bulunan antibiyotiklerin giderimi için kullandık. Ülkemizde artan nüfusla birlikte gelişen sanayi ve endüstriyel faaliyetlerden dolayı maalesef atık sularına yani içtiğimiz içme sularına bunlar yeterince arıtılamadığı için çeşitli atıklar özellikle ilaç atıkları ya da boya atıkları karışmış oluyor. Dolayısıyla toprağa oradan da insanlara kadar ulaşmış oluyor. Bu nedenle ciddi sağlık sorunları ortaya çıkabilmekte. Bu projeyle atık sularda bulunan özellikle ilaç kirliliğine yani antibiyotiklerin giderimini daha aza indirebilmek ve insan sağlığı üzerindeki bu ciddi zararları elimine edebilmek için katalizör sentezi yaptık. Bununla bu zararı en aza indirmeye hedefliyoruz. Bu çalışma sonucunda elde etmiş olduğum katalizör ile atık su içerisinde bulunan antibiyotiklerin giderilmesi için yüzde 74'lük bir verim elde etmiş olduk."

Karaca, çalışmalarının özellikle antibiyotik direnci ve ilaç kaynaklı kirliliğin giderilmesine yönelik araştırmalarda referans olarak kullanılabileceğini belirterek, bu anlamda yapılacak çalışmalara öncülük edebilecek nitelikte olduğunu vurguladı.