Zeytin çekirdeğinden aktif karbon üretimi

Aktif karbon, karbon içeren maddelerin aktivasyonundan elde edilen son üründür ve %72-90 oranında karbon içermektedir. Aktif karbonlar, insan sağlığına zararsız, kullanışlı ürünler olup oldukça yüksek gözenekliliğe ve iç yüzey alanına sahiptirler. Endüstride aktif karbon, sıvılar ve gazların saflaştırılması veya ayrıştırılmasında adsorbent ve katalizör veya katalizör destek maddesi olarak kullanılmaktadır. Ayrıca lignoselülozik biyokütleden üretilen aktif karbon kömür gibi fosil yakıtların yerine kullanılarak küresel ısınmanın etkilerinin azaltılması için çalışmalar da yapılmaktadır. Aktif karbonun özellikleri üretildikleri kaynağa göre değişir ve yüksek karbon içeriğine sahip hemen her organik maddeden üretilebilir. Hammaddenin fiziksel özellikleri ve kimyasal bileşimi, ayrıca kullanılan aktivasyon yöntemi ve işlem şartları gözenek boyut dağılımı ve üretilen aktif karbonun özelliklerini belirler. Genellikle karbon içeriği yüksek ve ucuz maddeler aktif karbon üretiminde tercih edilmektedir. Zeytin dünya çapında üretimi en fazla yapılan meyvedir ve Akdeniz ülkelerinde oldukça yaygındır. En fazla üretim yapan ülkeler Akdeniz ve Ortadoğu'da bulunmaktadır. Toplam zeytin üretiminin % 99'u bu bölgede gerçekleştirilmektedir. Türkiye sofralık zeytin üretiminde de İspanya'dan sonra 2'nci, tüketimde ise 1'inci sırada yer alır. Türkiye'de yılda 350 bin tondan daha fazla zeytin çekirdeği üretilmekte fakat zeytin çekirdeği çok ucuza yakıt olarak kullanılmaktadır. Zeytin çekirdeği yakacak olarak kullanılması yerine aktif karbona dönüştürerek atık sulardan boyar maddelerin giderilmesinde kullanılması ile hem çevrenin korunması ve hem de çok tüketilen bir VII adsorbanın yerli kaynaklardan sağlanmış olması ile ülke ekonomisine önemli katkıda bulunması sağlanacaktır. Zeytin çekirdeği hemiselüloz, selüloz ve ligninden oluşan bir lignoselülozik maddedir ve aktif karbon üretimine elverişlidir. Elde edilen aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi yüksek ve dayanıklı oluşu gelecekteki çevre koruma çalışmalarında kullanılması yönünde avantaj sağlamaktadır. Ülkemiz için önemli bir endüstriyel ürün olan zeytinin işlenmesi sonucu atık olarak kalan çekirdek değerli bir biyokütle kaynağıdır. Sunulan çalışmada amaç, kahvaltılık olarak hazırlanan taze zeytinden elde edilen çekirdeklerden aktif karbon üretilmesidir. Üretiminde kimyasal ajan olarak ZnCl2 ve K2CO3 kullanıldı. Aktivasyon işlemi yatay bir sabit yatak sisteminde ve azot atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Elde Edilen aktif karbonun yapısal özelliklerine üretim yönteminin etkisi araştırılmıştır. Aktif karbon elementel analiz, proximate analiz, ısıl değer, BET, SEM, FTIR ve TGA teknikleri ile karakterize edildi. Ayrıca hazırlanan aktif karbonun metilen mavisi adsorpsiyon kapasitesi incelendi. Sıcaklık, pH ve adsorban dozu gibi farklı parametrelerin adsorpsiyon verimine etkileri araştırıldı. Aktifleştirme işlemi sonrasında numunelerin karbon oranı ve üst ısı değerlerinin arttığı tespit edildi. Ham numune ve aktif karbonların yüzey topoğrafyasında belirgin fark olduğu görüldü. Farklı metotlarla üretilen aktif karbonlarda gözenekli yapı oluştuğu tespit edildi. Aktivasyon yönteminin ürün verimi ve özelliklerini etkilediği tespit edildi. ZnCl2 ile aktifleştirilmiş zeytin çekirdeğinin BET yüzey alanı (747.35 m2/g) ve aktivasyon verimi (%31.25) daha yüksek bulundu. K2CO3 ile aktive edilmiş numunenin BET yüzey alanı artarken, ürün veriminin azaldığı görüldü. Ayrıca ZnCl2 emdirilerek üretilen aktif karbonun daha fazla gözenekli bir yapıya sahip olduğu tespit edildi. En yüksek adsorpsiyon verimi ZnCl2 ile aktive edilen numunede elde edildi. ZnCl2 ile hazırlanan aktif karbonun metilen mavisi adsorpsiyon kapasitesi %98 olarak belirlendi. Sonuç olarak uygun şartlarda ZnCl2 kullanılarak, zeytin çekirdeğinden yüksek kalitede ve verimde aktif karbon üretilebileceği tespit edildi. Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, zeytin çekirdeği, ZnCl2, K2CO3, adsorpsiyon.