Atatürk üNİversitesi fen biLİmleri enstiTÜSÜ Çevreyi korumada yeşİl kimya eğİTİMİ

ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ




ÇEVREYİ KORUMADA YEŞİL KİMYA EĞİTİMİ
Dilek TEKE

13041306002


Biyokimya Ana Bilim Dalı
ERZURUM 2014



ÇEVREYİ KORUMADA YEŞİL KİMYA EĞİTİMİ

Dilek TEKE

Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyokimya Ana Bilim Dalı

ERZURUM

ÖZET

Bu çalışmanın amacı çevre kirliliği sonucu ortaya çıkan kimyasal kirlenmeler için önlemlerin alınması ve bireylerin bilinçlendirilmesinde yeşil kimya eğitiminin önemi vurgulanmıştır. Çalışmada 11 kaynaktan çevre kirliliği ve korunması, yeşil kimya kavramı ve yeşil kimya eğitimi konuları derlenerek doğanın korunmasında zararlı kimyasal ürünlerin en aza indirgenmesinde geri dönüşüme ve hangi temel esasların uygulanması gerektiği belirtilmiştir. Günümüzde yeşil kimya bilincinin sağlanmasında eğitim ve yükseköğrenim kurumlarında, ders kitaplarında, medyada, sürekli yayınlarda ve endüstriyel alanlarda bu konulara verilen önemden bahsedilmiştir. Ayrıca çevre eğitiminde; bireyin çevreyi kavraması, çevreyle etkileşimindeki tutumu, çevre karşı duyarlı ve bilinçli olarak çevreye sahip çıkması gibi konulara değinilmiştir.

Anahtar kelimeler: Çevre kirliliği, Yeşil kimya eğitimi ve bilinci

1.GİRİŞ

Günümüzde insanların doğal kaynakları kullanmaları, kalkınma politikaları ve bununla birlikte ortaya çıkan sınırsız ve bilinçsiz yapılan tüketimler çevresel sorunlara neden olmakla birlikte büyük tehditlere de yol açmıştır. Özellikle sanayileşme ve modernleşmeyle nüfus artışı, şehirleşme, yaşam kalitesinin yükselmesi, rekabet ve savaşların etkisiyle 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren çevresel kirlenme ve bozulmayla birlikte, çevreye karşı duyarlılık ve bilinç kazandırmaya yönelik çabalar artmaya başlamaktadır (Yılmaz & Gültekin, 2012).

Son zamanlarda ekosistemdeki bozulmalar ve çevresel değişimlerden dolayı çevre eğitimine verilen önem de artmaktadır. Çevresel sorunlar, gezegenimizin yalnızca bir bölgesini değil tüm dünyayı ilgilendirmektedir. Bu yüzden eğitim alanında çevre eğitimi her ülke için önemli bir hale gelmelidir (Pekel, Kaya & Demir, 2007).

Çevre eğitimindeki amaç, insanoğlunun çevresini bütün olarak algılaması, çevreye karşı iyi bir tutum oluşturması, temiz bir çevre için duyarlı, bilinçli ve girişken bir birey olarak yaşam ortamı olan dünyayı sahiplenmesidir (Gürbüz & Çakmak, 2012).

Son zamanlarda kimya endüstrisi ve hızla gelişmekte olan teknoloji, bir sorun yaşamaktadır. Bu problemde çevre kirliliğidir. Her ne kadar kirliliğin azaltılmasında pek çok adım atılmışsa da, halkla ilişkiler bölümünün sıkı çalışmasına rağmen tüten bacalar, küresel ısınma, kanserojen maddeler, kirletilmiş nehirler ve yangın ya da patlama tehlikeleri tam olarak giderilememiştir. Maalesef kimya fabrikaları zehirli ve yanıcı organik çözücüleri kullanmaya devam ettikçe kirlilik durdurulamamaktır. Ayrıca dünya nüfusunun artması ve yaşam standartlarının yükselmesi de, kimyasal üretimin sürdürülebilirliğini engellemektedir. Artan taleple de üretimin artışı atık seviyesini yükselmektedir. Bu durumun farkında olan kimyacılar da yeni bir yaklaşıma gerek duymuşlardır. Bundan dolayı, kolları sıvayarak, çevre dostu olan "yeşil" kimya anlayışını günlük hayatımızı katmaya çalışmışlardır (Yılmaz, 2001).

2.YEŞİL KİMYA NEDİR?

Yeşil kimya, ABD’de 1990 yılında ‘Kirliliği Önleme Yasası’ ile ortaya çıkmıştır. Bu yasanın çıkmasıyla; ilk kez kirliliğe neden olan atıkların oluşumu önlenmiştir. 1991’de EPA (ABD, Çevre Koruma Dairesi) Kirliliği ve Zararlı Atıkları Önleme ofisi kurulmuştur. Bu ofiste çalışmakta olan Paul T. Anastas, yeşil kimya terimi bulmuştur. Bu terim; İngiltere, Almanya, Japonya, Avustralya ve İtalya’ya da yayıldı ve bu ülkelerde yeşil kimya çalışmaları desteklenmiştir. 1997’de yeşil kimya, sivil bir organizasyon haline gelmiştir. Yeşil Kimya Enstitüsü adıyla bilinen organizasyon, sürdürülebilir ve temiz üretim teknolojilerinin yaygınlaşması için çalışmıştır (Can, 2005).

Günümüzde yeşil kimya, kimyasal ürünlerin çevre ve insan sağlığına zararlı maddelerin oluşumunu önleyici yöntemlerin bulunması, planlaması ve geliştirilmesi olarak tanımlanmaktadır. Diğer bir deyişle yeşil kimya, çevreyi korumaya yönelik kimyasal yöntemlerin ve maddelerin geliştirilmesini ön plana çıkaran bir kimya dalıdır (Ölmez & Mamiç, 2012). Ayrıca yeşil kimya; insan sağlığı ve çevre için zarar olabilecek maddelerin oluşumunu ve kullanımını yok etmek veya azaltmak için kimyasal ürün ve süreçlerin düzenlenmesini sağlamaktadır (Şirin, 2011).

Yeşil kimya yaklaşımında, atık oluşumu, enerji ve doğal kaynak kullanımının azaltılması için akademik birimler ve endüstriler tarafından 12 temel ilke kabul edilmektedir (Şekil 1 de verilmiştir).
Şekil 1: Yeşil kimyanın 12 temel esası

1. 
   Önleme: Oluşan atığın arıtılması ve temizlenmesi yerine atık oluşumu engellenmeye çalışılmalıdır.
   
2. 
   Atom ekonomisi: Üretim aşamasında harcanan malzemelerin, son üründeki miktarın, enerjisini yükseltebilecek üretim prosesleri sağlanmalıdır. Bunu da çok az yan ürün ve atık oluşumuyla sağlanır.
   
3. 
   Tehlikeli kimyasalların azaltılması: Doğal ortam ve insan sağlığına zarar vermeyecek tehlikesiz maddelerin kullanılması ve üretilmesi için süreçler tasarlanmalıdır.
   
4. 
   Güvenli kimyasalların tasarımı: Çevre ve insan sağlığına zararlı olan kimyasal maddeler toksiklerin en aza indirgeyecek tasarımlar yapılmalıdır.
   
5. 
   Güvenli çözücüler ve yardımcı madde kullanımı: Üretim esnasında yardımcı maddelerin ( çözücüler, ayırımı sağlayan maddelerin vb.) zorunluluk arz etmiyorsa kullanılmaması veya kullanılacaksa da en tehlikesiz olan seçilmelidir.
   
6. 
   Enerji tasarrufu: Çevresel ve ekonomik durumları düşünerek kimyasal süreçlerin enerji gerekliliği tespit edilmeli ve minimuma düşürülmelidir. Üretim mümkün olduğunca atmosfer basıncında ve oda sıcaklığında yapılmalıdır. Bu sayede daha az enerji harcanmış olur.
   
7. 
   Yenilenebilir ham madde kullanımı: Teknik ve ekonomik sebeplerden dolayı yenilenebilir ve besin kaynaklı ham maddeler tüketilmelidir.
   
8. 
   Yan ürünlerin azaltılması: Lüzumsuz gurupların kullanımı, kimyasal ve fiziksel olayların belirli bir süre değiştirilmesi gibi işlemlerin mümkünse azaltılmalı veya hiç kullanılmamalıdır. Çünkü bu işlemlerde gereksiz maddeler kullanıldığında atıklar oluşabilmektedir.
   
9. 
   Katalizler: Üretimde katalizörler kullanılmasıyla verim artar. Katalizörler her zaman stokiyometrik kimyasal maddelerden üstündür.
   
10. 
    Bozulmanın tasarımı: Kimyasallar, ömrünü tamamladıktan sonra, atık madde oluşturmayacak şekilde yani çevreye zarar vermeyen bozulma ürünlerine parçalanacak şekilde tasarlanmalıdır.
    
11. 
    Kirliliği önlemenin izlenmesi ve çözümlenmesi: Tehlikeli madde oluşumunda üretimin devamlı izlenmesi ve kontrolün sağlanması için analitik yöntemler geliştirilmelidir.
    
12. 
    Kazaların önlenmesi için daha güvenli kimya: Kullanılacak kimyasal maddeler ve bunların fiziksel durumları; yangın, patlama veya sızıntı gibi kazaların en az olacak şekilde seçilmelidir (Çetinkaya, 2007).
    

Yeşil kimya geniş bir uygulama alanını kapsar. Çevresel kirliliği önlemede yeşil kimya eğimini daha iyi algılamada neleri kapsadığını yandaki şekil 2 de bakıldığında anlaşılmaktadır.


Şekil 2: Yeşil kimyanın kapsamı
İlaç elde etmesi, kağıtların tekrar tekrar kullanılması, atık suların arıtılması, tarımda biyopestist kullanımı, yeşil enerji teknolojisi, beyaz eşya teknolojisinin yanı sıra kimyada bazı reaksiyonlarının yürütülmesi, alternatif çözücülerin kullanılması, zararsız çözücülerin kullanılması veya reaksiyonların çözücü olmadan yürütülmesi, saflaştırma reaksiyonlarında, organik sentezlerde ve çevre kirliliğini önleme gibi birçok alanda kullanıldığı görülmektedir. Yeşil kimya alanında sürdürülebilir bir dünyada yaşamak için daha basit adımlarla daha az zararlı veya zararsız, maliyeti düşük verimi yüksek, zamandan tasarruf eden, düşük riskli ve güvenilir, süreç ve çıktıları oluşturarak, canlı ve cansız çevreye dost olan sonuçlara ulaşılmıştır (Çakmak, Topal & Çakmak, 2012).

3.YEŞİL KİMYA EĞİTİMİ

Yeşil kimya eğitimi, halen uygulanmakta olan geleneksel kimya eğitiminin ortadan kaldırılması değil, eğitimin farklı bir anlayışla devam ettirilmesidir. Yeşil kimya eğitimi, geleneksel kimya eğitiminin modern bir şekli olması, daha az toksik madde kullanılması, öğrenciler için güvenli bir deney ortamı sağlaması, kritik düşünme becerileri kazandırması, daha ucuz çözücüler ve düzenekler kullanması ve atık miktarını azaltarak maliyeti düşürmesi, bilimsel kavramları sürdürülebilirlik ve sorumlu liderlik kavramlarıyla birleştirmesidir. Ayrıca lisans öğrencilerinin araştırmalarda yer almalarını sağlamasından dolayı yeşil kimya, kimya lisans düzeyindeki bilim eğitimi için ideal bir odak noktası olmuştur. Eğitimde asıl amacı; öğretimin pratik ile uyum içinde olmasıdır. Yeşil kimya prensiplerinin geleneksel kimya ders programına alınması ile öğrenciler sınıfta öğretilen bilgilerle günlük hayatta karşılaştıkları çevre kirliliği, ozon tabakasının incelmesi, küresel ısınma, geri dönüşüm, enerji tasarrufu gibi kavramlar arasında ilişki kurabilmektedirler (Gerçek, 2012).

Yeşil Kimya bilinci ile, kimyasal ürünler ve süreçlerin ekosisteme zararlarının minimuma indirilmesini amaçlanmaktadır. Bununla birlikte kimyasal maddelerin zararlı etkilerinin farkında olunması bilincinin aşılanması ve toplumun belirli basamaklarına ulaştırılması sağlanmaktadır (Yücel, 2008).

Yeşil kimya eğitiminde ilerleme kaydedebilmek için uygulanan kimya müfredatında, tasarlanacak ve kullanılacak moleküler yapıların zararlı ve toksik etkilerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerin sistematik tanıtımı sayesinde yeşil kimya prensiplerine uygun laboratuvar deneyleri uygulanılmaktadır. Ayrıca kimyasal verim teriminin atom ekonomi ile yer değiştirmesi, toksik kimyasalların ve riskli molekülerin temel kavramlarının tanıtılmasına yer verilmeli ve ders kitapları yeşil kimya içerecek şekilde düzenlenmelidir (Gerçek, 2012).

4.SONUÇ ve ÖNERİLER

Yeşil kimya eğitimi ve bilinci; çevrenin korumasında, dünya çapında değişimlerde insanlar için ekosistemi korumayan bir alternatif olmalıdır. Yeşil Kimya bilinci sayesinde üniversitelerde fen ve sosyal bölümlerindeki öğrencilerin, yeşil kimya kavramı ile çevresel, bilimsel ve eğitsel süreçlerdeki ilişkilendirilmeleri ortaya konulmalıdır. Yeşil Kimya bilinci, gelecek kuşaklara çevreyi korumada detaylı bilgiler kazandıracağı, yeşil bir çevrede yaşamak için pek çok katkı sağlanacağı küresel bir yapı olacaktır (Yücel, 2008).

Yeşil kimyanın akademilerdeki yeri temiz teknolojilerin geliştirilmesini sağlamaktır ve endüstrin ihtiyacı olan yeni üretim tekniklerine yardımcı olmaktır. Üniversiteler için önemli olan eğitim de, geleceğin bilim adamlarına yeşil kimyanın temellerini aşılamayı sağlar. Kimya, kimya eğitimi ve kimya mühendisliği alanları başta olmak üzere; tüm uygulamalı alanlarda yeşil kimya öğretimine başlanılmalıdır (Gerçek, 2012).

Yeşil kimya eğitim programlarının yeni eğitim materyalleri ile sağlanabilmesi şöyle özetlenebilir:

• 
  Eğitim materyalleri ve öğretmen yetiştirilmesinde yeşil kimya eğitim programı ve projeleri belirlenmelidir.
  
• 
  Yeşil kimya ile ilgili haberler web siteleri aracılığıyla sağlanmalıdır.
  
• 
  Organizasyonlar ve devlet birimleriyle bağlantılar sağlanarak ilgili konferansların gerçekleştirilmesine yardımcı olunmalı, üniversiteler ve okullarda eğitim materyalleri sağlanarak özgül temalı projelerin gerçekleştirilmesiyle network ağları oluşturulmalıdır.
  
• 
  Lisans ve lisansüstü kimya eğitimi verilen akademik kuruluşlar yeşil kimya eğitimi ile ilgili olan periyodik yayınlara üye olmalıdır.
  
• 
  Yeşil kimya esaslarını vurgulayan dersler açılmalıdır. Değişim programlarına katılımlar sağlanmalı, endüstriyel kaynakların araştırılması yapılmalı, yeşil kimyanın gelişimi için ulusal ve uluslararası yarışmalar düzenlenmelidir.
  
• 
  Yeşil kimyaya olan ilgiyi arttırmak için burslar ve araştırma destekleri sunulmalıdır.
  
• 
  Öğrencilerin, akademisyenlerin ve araştırmacıların sempozyumlara ve konferanslara katılımları sağlanarak yeşil kimya ile ilgili bilgilendirilmeler yapılmalıdır (Gerçek, 2012).
  

Yeşil kimyayı benimseyen bireyler, doğadan ilham aldıklarını düşünmektedirler. Bilim adamları, bu yaklaşımın kimyacıların daha iyi bir şekilde anlamasında kimya eğitiminin önemli bir rol aldığını düşünmektedirler. Bu yüzden ilerleyen yıllarda, insan ve ekosistem sağlığı ön planda olduğu sürece, yeşil kimya çiçek açmayı sürdürecektir (Can, 2005).

5.KAYNAKÇA

Can, T. (2005). Sürdürülebilir dünya umudu yeşil kimya. Bilim ve Teknik Dergisi, 66-69

Çakmak, R., Topal, G., & Çakmak, M. (2012). Kimya öğretiminde yeni bir kavram: yeşil kimya. The Journal of Academic Social Science Studies. 5 (8), 359-371

Çetinkaya, B. (2007). Kimyada araştırma öncelikleri. Tübitak-Bidep Ege Üniversitesi, 27-28

Gerçek, Z. (2012). Kimya’nın yeni rengi: yeşil kimya. Yükseköğretim ve Bilim Dergisi/Journal of Higher Education and Science, 2 (1), 50-53

Gürbüz, H., & Çakmak, M. (2012). Biyoloji eğitimi bölümü öğrencilerinin çevreye yönelik tutumlarının incelenmesi. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 19, 162-173

Ölmez, Z., & Mamiç, V. (2012). Yeşil kimya oluşumu küresel ısınmayı etkiler mi?, 21-24 [www.kimyaegitimi.org/sites/default/files/kuresel.../yesil_kimya.pdfHYPERLINK "\l """]

Pekel, F., Kaya, E., & Demir, Y. (2007). Farklı lise öğrencilerinin ozon tabakasına ilişkin düşüncelerinin karşılaştırılması. Kastamonu Eğitim Dergisi, 15 (1), 169-174

Şirin, Z.Ö. (2011). Sub ve süperkritik çözücü ortamlarında flavanon sentezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 8-13

Yılmaz, E. (2001). Kimya endüstrisine bahar geliyor yeşil kimya. Bilim ve Teknik Dergisi, 94-97

Yılmaz, F., & Gültekin, M. (2012). Sınıf öğretmeni adaylarının çevre sorunları bağlamında öğrenim gördükleri programa ilişkin görüşleri. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 120-132.

Yücel, A. (2008). A New Motto in Environmental Protection: Green Chemistry. Eurasian Journal of Educational Research, 32, 145-154