Kale Yapı Köpüğü'nün %70'i Atıklardan Oluşuyor

TÜBİTAK'ın desteklediği Ar-Ge projesi ürüne dönüştü

Kale Yapı Köpüğü çalışmaları nasıl başladı? Bu ödüllü fikrin ortaya çıkış hikâyesini paylaşabilir misiniz?

Yıldız Yıldırım: Ürünün ortaya çıkışı, 1501 TÜBİTAK Sanayi Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı ile başladı. Bu program, A1 sınıfı yanmazlık özelliği olan ve termal iletkenlik katsayısı düşük bir malzeme üretimiyle ilgiliydi. Çıkış olarak 0,065 W/mK’den düşük termal iletkenlik kat sayısı isteniyordu. Bizim projemiz de bu temel üzerine kurgulandı. Hedefimiz, kendi atıklarımızı ve çevredeki atıkları kullanıp, seramik üretiminde kullanılan kil malzemesiyle karıştırarak termal iletkenlik katsayısı düşük bir malzeme ortaya koymak ve bunu farklı fonksiyonel gruplarla bir araya getirmekti. Bu doğrultuda geliştirdiğimiz Kale Yapı Köpüğü’nü Sinterflex’in ve duş malzemesinin arkasında kullanarak bu ürünlerle bütünleştirdik. Aynı zamanda duvar bölücüsü olarak da kullanılabilecek bir malzeme elde etmeye çalıştık.

Yıldız Yıldırım

En önemlisi, bu yeni malzemenin içinde %65-70 oranında atık kullanabilmemizdi. Hem kendi atığımızı hem termik santrallerden gelen bölgedeki uçucu külü kullandık. Malzemenin bir diğer önemli özelliği ise, üretimde diğer yapı malzemeleri gibi yüksek bir ısıya gerek duymaması. 80°C’de kolaylıkla üretebiliyorsunuz. Üretim aşamasında ihtiyacınız sadece küçük bir karıştırma tankı ve hazırladığınız formülasyona uygun malzemeler. Daha sonra bu karışımı istediğiniz ebatta dökebiliyorsunuz. Dökülen kalıbın şeklini alan yüzeyler elde etmek mümkün. Sonrasında her iki yüzeyi de kullanma şansınız var. Yer döşemesinin altında, yükseltilmiş zemin aşamasında ya da duş teknesinin altında kullanabilirsiniz. İstediğiniz özellikte ve ebatta kesip şekillendirebiliyorsunuz ve istediğiniz kalınlığı ayarlayabiliyorsunuz. Bu özelliğinden dolayı farklı uygulamalara imkan tanıyor, delik ya da kanal açabiliyorsunuz. Dolayısıyla uygulama kolaylığı da getiriyor. Gözenekli bir yapıya sahip olan ürünün yapısındaki gözenekleri küçültüp büyütebiliyorsunuz. Bu, ürünü daha da avantajlı kılıyor.

Üretimde ve uygulamada fark yaratan malzeme çözümü

İç ve dış cephede kullanılabilen, her anlamda çevreci bir üründen bahsediyoruz. Hem atıkları dönüştürüyor, hem de çevreci bir üretim sürecine sahip.

Yıldız Yıldırım: Evet, seramik ürünler yüksek pişirim sıcaklıklarıyla elde ediliyor. Bu ürünlerle birlikte kullanılması planlanan üründe, pişirim sıcaklığını düşürmek bizim için önemli bir parametreydi. Enerji tasarrufunun önem kazandığı günümüzde şirketimiz, bu konudaki hassasiyetten kendine pay çıkararak bilgi birikimini bu malzemeye aktarmayı planladı. Atıkların değerlendirilmesi ise üzerinde durduğumuz diğer parametreydi. Hammadde kaynaklarının sınırlı olması, alternatif malzeme çalışmalarını artırıyor. En önemli parametre ise, üretimin yalın olması ve elde edilen ürünün farklı alanlarda kullanılması. Yani fonksiyonel olması. Dış cephe ve iç cephe için teknik şartları belirledik ve reçeteleri buna göre kurguladık. Üretimde de farklı özelliklere ulaştık. Ortam sıcaklığında kürlendirdiğimizde mukavemet, yoğunluk ve termal iletkenlik gibi istenilen teknik özelliklere dönüşmesi 2-2,5 günü bulurken, 80°C gibi bir ısı uyguladığımızda ürünün son haline dönüşmesi 1-1,5 saat sürüyor. Üretim hattı olarak düşündüğünüzde, belirli bir ısıyla kürlenmesi üretici için ciddi avantaj sağlamakta.

Kale Yapı Köpüğü

Son dönemim gözde mekanizmasını ürüne dönüştürdüler

Bir kimyager olarak ürünün yapısı hakkında da bilgi verebilir misiniz? 

Yıldız Yıldırım: Jeopolimerizasyon son yıllarda dünyada farklı kullanım alanları bulan bir mekanizma. Ülkemizde ise akademik çalışmaların yapıldığı bir proses olmakla birlikte, ürüne dönmesinin Kale Yapı Köpüğü ile olduğunu düşünüyorum. Jeopolimerizasyon; uçucu kül, kaolen gibi alümina silikat kaynağının alkali kaynağı kimyasallarla reaksiyona sokulması ile oluşturulan inorganik polimer olarak tanımlanır. Polimerleşme oda sıcaklığında da, reaksiyonun hızlandırılması istendiğinde 100°C’de de olabilir. Polimerizasyonun oluşumu sırasında yeni sentetik mineraller oluşuyor. Bu da ürününüze mukavemet, düşük su emme, yoğunluk ve termal iletkenlik kazandırıyor. Bilinen köpük malzemelerin üretim süreçlerine bakıldığında; basınç gerekliyse bir otoklav sürece, sıcaklığa ihtiyacınız varsa 1000-1200°C’de belirli bir süre pişirmeye ihtiyaç duyuluyor. Köpükleşme işlemi alüminyum talaşıyla yapılan ürünlerde de sıcaklığa ihtiyacınız var. Ama bu ürünlerin yoğunlukları yüksek. Kale Yapı Köpüğü üretimi sürecinde ısıtma olmaması ürünü diğerlerinden farklılaştırıyor. Hem termal iletkenliği hem ısı mukavemet özelliği diğer ürünlere benzer, hatta daha yüksek nitelikte. Az önce belirttiğim gibi gözenek yapısını da istediğiniz gibi değiştirebiliyorsunuz.

Kale Yapı Köpüğü

Seri üretim 2018'de başlıyor

Birleşme noktalarında nasıl bir uygulama söz konusu?

Yıldız Yıldırım: Birleşme noktası için herhangi bir kimyasal kullanmanız gerekmiyor. İkinci veya üçüncü bir parçaya, bloğa, malzemeye ya da bir ara yüzeye ihtiyaç yok. Ara yüzey sizin ihtiyacınız doğrultusunda gelişiyor. Dış cephede çevresel etkilere karşı daha çok sağlamlık yaratmak için ara yüzey olarak ürünümüzle benzer özelliğe sahip kimyasal malzeme kullanılması mümkün.

Kağan Kayacı: 2018 yılında prototip hattını kurma kararı aldık. Bu hattı kurduktan sonra farklı ebatlarda üretim yapıp, farklı uygulamalar yapıp sonraki aşamada nereden başlayacağımızı belirleyeceğiz.

Beş yılda üçüncü Altın Çekül ödülü

Bu ürünü geliştiren, sizin de yönetiminde yer aldığınız Ar-Ge merkezinden de biraz bahsedebilir misiniz?

Kağan Kayacı: Ar-Ge merkezimiz 5746 sayılı kanunun gereklerini yerine getirerek Nisan 2012’de kuruldu. Bünyemizde 4 doktoralı, 6 yüksek lisanslı, 12 lisans düzeyinde araştırmacı ve 14 yüksekokul mezunu uzman çalışıyor. Laboratuvarlarımız, malzeme karakterizasyonu yapabilecek ciddi termal, mineralojik ve kimyasal analiz cihazlarına sahip. Merkezimiz, kuruluşundan bu yana üçüncü kez Altın Çekül ödülüne layık görülüyor. Bu bizim için çok gurur verici bir olay.

Kağan Kayacı

Üniversitelerle işbirliği yapıyor musunuz?

Kağan Kayacı: Şu anda 14’e yakın üniversite ve araştırma merkeziyle işbirliği içindeyiz. Bunlardan ikisi yurtdışındaki araştırma merkezleri. Birisi, bizim alanımızla ilgili faaliyetler yürüten ITC (Instituto de Tecnología Cerámica), diğeri de İngiltere’deki Lucidion. Onlarla birlikte çeşitli projeler yürütüyoruz. Aynı zamanda İstanbul Teknik Üniversitesi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Gebze Teknoloji Üniversitesi gibi kurumlarla yakın işbirliklerimiz var. Projelerimizin hepsi belli bir mantık ve sistematik çerçevesinde ilerliyor. Tüm araştırmacılarımız fikirden projeye geçiş aşamasında TÜBİTAK’tan fon alabilmek için ciddi çaba sarf ediyor. Bu sayede projelerimizin en az %30’unu fonla hayata geçirmeyi başarabiliyoruz. Bence bu çok önemli bir çıktı ve kriter. Ayrıca uluslararası SCI grubu yayınlarımız var. 2012’den bu yana 70’in üzerinde makale yayımladık. Bunların 7-8 tanesi SCI grubu dediğimiz önemli dergilerde yer aldı.

Yeni malzemelere ilham olacak

Gündeminizdeki yeni çalışmalar neler?

Yıldız Yıldırım: Kale Yapı Köpüğü bizim için bir başlangıç. Bu üründen hareketle daha farklı uygulamalara yönelik malzemeler geliştirmeyi hedefliyoruz.

Kağan Kayacı: Günümüzün en önemli trendlerinden birisi üç boyutlu yazıcılar. Bizim de bu konuda iddialı bir çalışmamız var.