Sanayileşme ve nüfus artışıyla birlikte artan çevresel sorunlar ve sera gazı emisyonları, sürdürülebilir kaynak yönetimi ve karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik yenilikçi teknolojilerin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda, karbon yakalama, kullanma ve depolama (CCUS) teknolojilerinde öne çıkan mineralizasyon süreçleri, atmosferik CO₂’nin kararlı karbonat minerallerine dönüştürülerek kalıcı şekilde bertaraf edilmesini sağlayan çevre dostu ve sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır. Önerilen bu projede, demir-çelik üretiminden kaynaklanan yüksek kalsiyum içerikli alkali endüstriyel atıkların dolaylı mineralizasyon süreçleriyle değerlendirilerek CO₂ tutulması ve yüksek katma değerli çöktürülmüş kalsiyum karbonat (PCC) üretiminin gerçekleştirilmesi hedeflenmektedir. Bu proje, yürütücünün kristalizasyon, mineralizasyon ve atık dönüşüm süreçleri alanındaki uzmanlığını, sürdürülebilirlik ve karbon yönetimi odaklı yenilikçi teknolojilere uygulayarak derinleştirmesini sağlayacak ve disiplinlerarası araştırma iş birliklerini artırarak kariyer portföyünü genişletme fırsatı sunacaktır.
Proje kapsamında, bazik oksijen fırını ve yüksek fırın cürufları kullanılarak endüstriyel alkali atıkların mineralizasyonunda süreç verimliliğini artırmaya yönelik iyileştirme stratejileri geliştirilecektir. Mineralizasyon süreçleri sırasında gerçekleşen reaksiyon adımları ve kinetikleri, in-situ pH ve kalsiyum iyon aktivitesi ölçümleriyle detaylı olarak izlenecek, eşzamanlı katı faz karakterizasyonlarıyla desteklenecektir. Bu özgün yöntem ile safsızlıkların ve katkı maddelerinin mineralizasyon reaksiyonlarına etkisi, ara faz oluşumları ve kinetik açıdan kısıtlayıcı adımların belirlenmesi mümkün olacaktır. Proje kapsamında farklı cüruflardan %80’in üzerinde kalsiyum ekstraksiyon verimi sağlanması ve ekstraksiyon parametrelerinin (katı/sıvı oranı, sıcaklık, süre) optimizasyonu; devamında PCC oluşumunda %60’ın üzerinde çökelme verimi ve %95’in üzerinde ürün saflığı amaçlanmaktadır. Proje kapsamında ayrıca, çöktürülmüş PCC ürünlerinin polimorf, boyut ve morfoloji kontrolü sağlanacaktır. Elde edilecek yüksek saflıkta ve kontrollü morfolojideki PCC ürünlerinin çimento karışımları gibi potansiyel kullanım alanlarında değerlendirilmesi de planlanmaktadır.
Elde edilecek bilimsel bulguların, hem CO₂ tutma kapasitesi yüksek hem de ekonomik değeri artırılmış ürün üretimine imkan tanıyacak dolaylı mineralizasyon teknolojilerinin gelişimine ve Türkiye’nin 2053 net sıfır karbon hedefleri doğrultusunda endüstriyel atıkların sürdürülebilir şekilde değerlendirilmesine katkı sağlaması hedeflenmektedir.