İklim krizine karşı karbonu kafesliyor

CEYDA ULUKAYA- UNESCO’nun geçen yıl yayımladığı rapora göre, dünya genelinde bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarında kadın araştırmacı oranı yüzde 33. Önceki yıllara kıyasla, bilim alanında toplumsal cinsiyet eşitliğinin sağlanması yolunda bir ilerleme olarak kabul edilen bu oran, aynı zamanda değişimin hem yavaş hem de pandemi sürecinin etkisiyle son derece kırılgan koşullarda gerçekleştiğini de ortaya koyuyor. Tam da bu yüzden, kimya mühendisliği alanında en köklü bilimsel dergilerden biri olan Kimya Mühendisliği Araştırma ve Tasarım dergisi, yeni sayısını çalışmalarıyla alanında etki yaratan bilim kadınlarına ayırdı. Alanında öncü 18 bilim kadınının çalışmalarını daha görünür kılmak adına oluşturulan “Dünyanın En Seçkin Bilim Kadınları” listesinde, Türkiye’den de bir isim var: Koç Üniversitesi Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Seda Keskin Avcı. Bugüne dek çok sayıda üstün başarı ödülüyle de desteklenen çalışmalarının odağında metal organik kafesli yapılar var. Birçoğumuzun ilk kez duyduğu bu malzemeler, 2019’da Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) tarafından dünyayı değiştirecek en önemli 10 buluş arasında gösterildi. Neden mi? İklim krizinden akıllı ilaç teknolojilerine, dünyanın karşı karşıya olduğu en önemli küresel problemlere çözüm üretme potansiyeli sayesinde. Prof. Avcı’nın araştırmaları da iklim değişikliğinin temelindeki karbon emisyonunu azaltmada büyük rol oynamaya aday. Atmosferdeki karbondioksiti yakalayan bu malzemeler, yakın gelecekte fabrika bacalarından, temiz ortam yaratılmak istenen tüm mekânlara kadar birçok alanda kullanılabilecek. Prof. Avcı’yla, bilim kadını gözüyle dünyayı değiştirmeye katkı sağlayan çalışmalarını konuştuk.

Metal organik kafesli yapıları konu edinen retiküler kimya alanındaki çalışmalar, son iki yıldır Nobel kulislerinin de konusu.

*Metal organik kafesli yapılardan ne anlamalıyız? Siz bu malzemeyle nasıl tanıştınız?

Kısaca MOF diye anacağım, 2008’de doktora tez danışmanımın bahsetmesi üzerine tanıştım MOF’larla. O dönem çok az kişinin bildiği bir kavramdı. Şimdi pek meşhur oldu. Bir tür kristal toz aslında. Fakat laboratuvar ortamında incelediğinizde, nano boyutta aşırı gözenekli bir yapıya sahip. Bu gözenekler boş durmayı sevmiyor ve bir sünger gibi, ortamda bulunan molekülleri içine alıyor. Bu gaz gibi küçük bir molekül de olabilir, ilaç gibi büyük bir molekül de. Dolayısıyla bu gözeneklere ister bizim yaptığımız gibi ortamdan uzaklaşmasını istediğiniz karbondioksit türü gazları depolayın ister hidrojen gibi enerji kaynağı ya da taşıyıcısı olarak kullanabileceğiniz bir gazı depolayıp araçlarda kullanın, ister kanserle savaşan ilaç molekülünü depolayıp insan vücuduna gönderin. Her alanda işe yarayabilir. 2019’da IUPAC tarafından dünyayı değiştirecek en önemli 10 buluş arasında gösterilmesi de bu yüzden.

*Çalışmalarınız karbondioksiti yakalayan MOF’lara odaklanıyor. Bu yakalama emrini nasıl veriyorsunuz?

Üzerinde çalıştığımız şey seçici yakalama. MOF’un kimyasal ortamı öyle tasarlanabilir ki, seçici olarak karbondioksiti yakalayabilirim, bana nitrojen lazım derseniz de ona göre bir çalışma yapılır. Bu malzemeler aslında 90’lı yıllardan beri biliniyor. Çalışma tekniğine de “lego kimyası” adı veriliyor; çünkü kimyagerler farklı yapıtaşlarından elde ettikleri çeşitli kombinasyonlarla farklı malzemeler üretebiliyor. Şu anda bildiğimiz sentezlenmiş yaklaşık 110 bin tane MOF var. Biz önce bu MOF’ları bilgisayar ortamında atomik seviyede modelleme yöntemleriyle tarayıp amaçlanan uygulama için en ideal özellikte malzemeleri tespit ediyoruz, ardından da onu daha detaylı çalışıyoruz. Ayrıca hangi malzemenin belli bir basınç ve sıcaklık altında ne kadar karbondioksit yakalayabileceğini de hesaplıyoruz.

*Karbondioksiti yakalayan bu malzemelerin üretimi ne aşamada, kullanıma ne zaman girecek?

MOF’ları büyük ölçekte üreten şirketler kurulmaya başladı. Bazı rafinerilerde de test aşamasında. Bu malzemeleri pilot ölçekte kullanan firmalar da var. Ticari olarak kullanılabilir hale gelmesi, hem büyük ölçekte üretiminde nelerle karşılaşılacağı hem de hangi koşulda kullanılacağına yönelik yeterli düzeyde çalışma yapılmasıyla mümkün olacak. Malzeme teknolojileri çok hızlı gelişiyor ama yeni malzemelerin mevcut malzemelerin yerini alması uzun sürebiliyor. Bununla birlikte, artık hayatımızda Paris Anlaşması, Yeşil Mutabakat gibi endüstrilere karbon emisyonlarında sınırlamalar getiren regülasyonlar var. Bu alanda bilimsel çalışmalara ayrılan fonlar arttı. Bu gelişmelerin, iklim krizine çözüm üretecek yeni malzemelerin geleneksel olanların yerini alması sürecini hızlandıracağını düşünüyorum.

“Her zaman en yukarıyı hedefle”

*Bilimin cinsiyeti yok ama kimya mühendisliği, erkek araştırmacıların dominant olduğu alanlardan. Siz aynı zamanda Küresel Genç Akademi’nin “Bilimde Kadın” grubu üyesisiniz. Bu alanda karşılaşılan zorluklar ve etkili mücadele yöntemleri neler?

Dört yıldır Global Young Academy’de Bilimde Kadın grubu üyesiyim. Dünyanın hemen her ülkesinden kadın araştırmacıların yer aldığı bir grup olarak kız çocuklarının bilimi sevmesi için etkinliklerin düzenlenmesi, kadın akademisyenlerin karşılaştığı zorluklara çözüm üretilmesi gibi çeşitli çalışmalar yapıyoruz. Bu alanda kadın araştırmacıların karşılaştığı belki de en büyük zorluk, kadınlara atfedilen “bakım veren” özelliğinden kaynaklanıyor. Bu yüzden AB fon başvurularının bir kısmında kadın araştırmacılara ‘annelik’ gibi bir ‘kariyer molası’ olup olmadığı soruluyor ve varsa başvuru yaş sınırlarında her çocuk için 1.5 yıl gibi esneklik sunuluyor. Yine bazı araştırmalar, bilim adamlarının projelerinde risk almaya daha yatkın, bilim kadınlarının ise daha çekimser olduğunu ve hatta kapasitelerini olduğundan az göstermek gibi eğilimlere sahip olduklarını vurguluyor. Bu sebeplerden özellikle kadın araştırmacıları cesaretlendirici yaklaşımlar ve teşvik edici mekanizmalar çok önemli ve değerli oluyor. Ben de kendime ve öğrencilerime her zaman en yukarıyı hedefleyerek başlamak gerektiğini hatırlatıyorum ve başarısızlıklar karşısında motivasyonumuzu kaybetmeden yola devam etmenin en doğrusu olduğunu öğütlüyorum.