Yıldız Teknik Üniversitesi ve Karub'un Ar-Ge İş Birliği

Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) ve Karub, güçlü iş birlikleriyle Ar-Ge alanında önemli adımlar atmaktadır. Uluslararası akreditasyona sahip laboratuvar yetkinlikleri bulunan bir üniversiteyle yürütülen üniversite-sanayi iş birlikleri sayesinde mümkün kılınan bu stratejik ortaklık, çeşitli yenilikçi projelerin hayata geçirilmesine olanak tanımaktadır. Akademisyenlerden oluşan uzman ekip, projelerin her aşamasına aktif olarak katılarak sürecin bilimsel temelini oluşturmaktadır.

Bu iş birliği, Karub'un ve iştiraklerinin Ar-Ge alanındaki yenilikçi çalışmalarına büyük katkı sağlamıştır. Ayrıca üniversite-sanayi iş birliği çerçevesinde sağlanan akreditasyonlar ve proje destekleri, projelerin daha geniş kapsamlı destek almasını güvence altına almaktadır. Bu süreç, yalnızca mevcut projelerin geliştirilmesine katkıda bulunmakla kalmayıp yeni ürünlerin ortaya çıkmasına da olanak tanımaktadır.

Yıldız Teknik Üniversitesi ile Karub arasındaki güçlü iş birliği, Ar-Ge ve Ürün Geliştirme süreçlerini hızlandırarak sektöre değer katacak yenilikçi ürünlerin önünü açmaktadır. Bu çalışmalar, yeni ürün tasarımlarının ve prototiplerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynamakta, böylece endüstriyel ihtiyaçlara hızlı yanıt verilmesini sağlamaktadır. Ürün odaklı projeler, pazara sunulan ürünlerin kalite ve işlevsellik açısından üstün olmasını güvence altına almaktadır.

Bu süreç, gelecekteki teknolojik gelişmeleri şekillendirecek ve küresel pazarlarda rekabet avantajı elde edilmesine yardımcı olacaktır. Dahası, ürün geliştirme aşamasındaki sürekli inovasyon ve iyileştirme çalışmaları, Karub ile YTÜ arasındaki iş birliğini daha da güçlendirerek sektördeki rekabetçi konumlarını sağlamlaştırmaktadır.

Bünyedeki Laboratuvar Yetkinlikleri

Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) Laboratuvarı; bilimsel bilgi üretimi ve teknolojik dönüşüm olanaklarını geliştirmeye adanmış, ileri araştırma ve analiz hizmetleri sunan bir teknoloji ve inovasyon merkezidir. İstanbul'un Esenler ilçesindeki Davutpaşa Kampüsü'nde, Teknopark'ın karşısında yer alan bu laboratuvar, araştırmacılara geniş bir yelpazede destek sunmaktadır. Elementel analiz, kütle spektroskopisi, termal analiz, X-ışını, elektron mikroskopisi, yüzey ve gözenek karakterizasyonu, partikül karakterizasyonu, spektroskopi, mekanik test ve hücre kültürü gibi çeşitli laboratuvar birimleri aracılığıyla yüksek kaliteli hizmetler verilmektedir.

Özellikle ICP-MS ve HPLC-ICP-MS konfigürasyonları; nitel ve nicel metal ve ağır metal tayinlerinin yanı sıra türleme (speciation) çalışmalarının yüksek doğruluk ve hassasiyetle gerçekleştirilmesine olanak tanımaktadır. Uygun numuneler için yüksek büyütmeli görüntüleme yapılabilmekte ve karmaşık matrislerde güvenilir analiz sonuçları elde edilmektedir.

Merkez, YTÜ'nün bilimsel araştırma projelerinin yanı sıra ulusal ve uluslararası üniversiteler, araştırma kurumları ve sanayi kuruluşlarıyla iş birliği yaparak Ar-Ge projelerini desteklemektedir. Bu iş birlikleri sayesinde Avrupa Birliği, TÜBİTAK, TÜBA ve DPT gibi kuruluşlar tarafından desteklenen projeler de laboratuvar bünyesinde yürütülmektedir.

Akademik Kadro ve Uzmanlık Alanları

Artan nüfus ve gelişen teknolojilerle birlikte insan ihtiyaçları hızla değişmektedir. Bu değişimler, fonksiyonel malzemelere yönelik artan bir ihtiyacı beraberinde getirmektedir. "İleri Fonksiyonel Malzemeler Araştırma Grubu", farklı ihtiyaçları karşılamak üzere çeşitli alanlarda araştırmalar yürütmektedir. Araştırma alanları üç ana başlık altında toplanmaktadır:

• İleri İnorganik Malzemeler ve Çevre Teknolojileri
• Biyomalzemeler ve Sağlık Teknolojileri
• Gıda Teknolojileri ve Gıda Atıklarının Değerlendirilmesine Yönelik Yöntemler.

Öne Çıkan Projeler

Yıldız Teknik Üniversitesi ile Karub arasındaki iş birliği, araştırma ve geliştirme süreçlerine yenilikçi bir yaklaşım getirmekte ve bu ortaklık endüstriyel alanda önemli bir etki yaratmaktadır. Yıldız Teknik Üniversitesi'nin akademik gücü ile Karub'un endüstriyel deneyimi bir araya gelerek sektörün ihtiyaçlarına sürdürülebilir ve uygulanabilir çözümler sunan projeler ortaya çıkarmaktadır. Karub'un güçlü desteğiyle bu projeler, bilimsel temeller üzerine kurulan ve ileri test ve analizlerle şekillenen yenilikçi ürünler geliştirmektedir. Bu projeler yalnızca sektördeki rekabet gücünü artırmakla kalmayıp çevresel sürdürülebilirliğe ve ekonomik verimliliğe de önemli katkılar sağlamaktadır.

Sondaj Akışkanları İçin Çevre Dostu Kompozit Yağlayıcı Geliştirilmesi

Sondaj mühendisliğinde; sıvı, katı ve kimyasallardan oluşan karmaşık sistemler olan sondaj akışkanları kullanılmaktadır. Bu akışkanlar, sondaj matkabı ve gövdesindeki aşınmayı en aza indirmede, sondaj süreci boyunca aşırı çekme ve tork sorunlarının önlenmesinde kritik öneme sahiptir. Özellikle sondaj akışkanlarına yağlayıcı eklenmesi; sürtünmeyi azaltmak, sondaj hızını optimize etmek ve sıkışma kazalarını önlemek için sıkça kullanılan bir stratejidir. Geleneksel olarak mineral ve bitkisel yağlar en yaygın kullanılan yağlayıcı türleridir. Ancak mineral yağların biyolojik olarak parçalanabilirliği sınırlıdır ve bu durum çevre kirliliği riski oluşturmaktadır.

Bu çalışmanın temel amacı, hem çevre dostu hem de yüksek performanslı özelliklere sahip bir kompozit yağlayıcı geliştirmektir. Bu amaç doğrultusunda, yağlama katsayısını düşürmek için çeşitli yağlar belirli formülasyonlarla birleştirilecek ve optimum yağ miktarını belirlemek üzere testler gerçekleştirilecektir. Ayrıca yağlayıcı performansını iyileştirmek ve köpük oluşumunu kontrol etmek amacıyla esterleştirme işleminin uygulanabilirliği değerlendirilecektir.

Araştırma sürecinde geliştirilen kompozit yağlayıcıların çevresel etkileri de dikkatle analiz edilecek ve enerji sektöründe kullanılabilecek verimli ve sürdürülebilir bir ürün elde edilmesi hedeflenecektir. Petrol sondajında kullanılan bu yeni yağlayıcıların biyolojik olarak parçalanabilirliği, sondaj operasyonlarının verimliliğini artıran yüksek performansı sağlarken ekosistem üzerindeki olumsuz etkileri en aza indirecektir.

Petrol Atıklarının Islahı Projesi

Petrol hidrokarbonları; hava, su ve toprak ekosistemleri üzerinde olumsuz etkileri bulunan önemli çevresel kirleticilerdir. Bu çalışma, petrol atıklarının bileşimini, çevresel ve insan sağlığına yönelik etkilerini incelemeyi ve kirlenmiş toprakların ıslahı için uygun yöntemleri değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Petrol atıkları; toprak verimliliğini azaltmakta, mikrobiyal çeşitliliği tehdit etmekte, toprak geçirgenliğini düşürmekte ve suyun sızma kapasitesini olumsuz etkilemektedir. Ayrıca yer altı sularına sızarak su kaynaklarını kirletmekte ve fotosentetik organizmaların gelişimini engellemektedir. İnsan sağlığı açısından ise solunum yolu hastalıkları, cilt tahrişleri ve kanserojen etkiler gibi ciddi sağlık riskleriyle ilişkilendirilmektedir.

Petrol atıklarının giderilmesinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemler uygulanmaktadır. Fiziksel ve kimyasal teknikler kirliliği hızla azaltabilse de maliyetlidir ve ikincil toksik ürünlerin oluşumuna yol açabilir. Buna karşın biyoremediasyon, çevresel açıdan daha sürdürülebilir bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilen biyolojik parçalanma süreci, petrol hidrokarbonlarının ayrıştırılmasına yardımcı olarak toprağın doğal ekolojik dengesinin yeniden sağlanmasına katkıda bulunmaktadır. Biyoremediasyon süreçleri; biyostimülasyon, biyoartırım (bioaugmentation) ve genetiği değiştirilmiş mikroorganizmaların kullanımı gibi tekniklerle desteklenmektedir. Ancak bazı hidrokarbon bileşiklerinin biyolojik parçalanmaya karşı direnci, bu yöntemin uygulanabilirliğini sınırlayan başlıca faktörlerden biridir.

Çalışmada, farklı kirlilik düzeylerine sahip toprak numuneleri alınmış; toplam petrol hidrokarbonlarının, ağır metal içeriğinin ve mikrobiyal aktivitelerin incelenmesi dahil olmak üzere kimyasal ve fiziksel analizler gerçekleştirilmiştir. Numune analizinde gaz kromatografisi, kütle spektrometrisi ve Raman spektroskopisi gibi ileri teknikler kullanılmıştır. Bulgular, petrol atıklarının toprak ekosistemlerine ciddi zarar verdiğini ve biyolojik ıslah süreçlerinin bu kirliliğin azaltılmasında etkili bir strateji sunduğunu göstermektedir. Özellikle Bacillus türü mikroorganizmaların petrol hidrokarbonlarını parçalamadaki etkinliği, biyoremediasyonun gelecekte daha yaygın biçimde uygulanabileceğine işaret etmektedir. Ancak ıslah süreçlerinin etkinliği; ortamın fiziksel ve kimyasal özelliklerine, mikroorganizmaların adaptasyon kapasitesine ve petrol atığının bileşimine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir.

Güneş Hücrelerinde Doğal Boyaların Kullanımıyla Yenilikçi Güneş Enerjisi Üretimi

Fosil yakıtların tükenmesi ve artan çevresel sorunlar, yenilenebilir enerji teknolojilerine yönelik giderek artan bir ilgiyi beraberinde getirmiştir. Bu bağlamda güneş enerjisi, en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olarak öne çıkmakta ve güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için kullanılan fotovoltaik hücreler hızla gelişmektedir. Bu hücreler arasında, düşük maliyetli ve çevre dostu olmasıyla bilinen boya duyarlı güneş hücreleri (DSSC), sürdürülebilir enerji çözümleri sunma potansiyeline sahiptir.

DSSC'lerde kullanılan boyalar, güneş ışığının soğurulmasında ve elektrik üretilmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Ancak geleneksel rutenyum bazlı boyaların yüksek maliyeti ve çevresel etkileri, alternatif olarak doğal pigmentlerin değerlendirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu çalışmada, DSSC sistemlerinde duyarlaştırıcı olarak kullanılabilecek dört farklı doğal boya kaynağı — böğürtlen (Rubus fructicosus), karadut (Morus nigra), yaban kirazı (Prunus serotina) ve ahududu (Rubus ideaus) — üzerinde karşılaştırmalı bir analiz gerçekleştirilecektir.

İlk olarak meyveler bir ön işleme tabi tutulacak ve ultrasonik ekstraksiyon yöntemi kullanılarak doğal pigmentlerin elde edilmesi için işlenecektir. Bu pigmentlerin antosiyanin içeriği, pH düzeylerine göre analiz edilecektir. Elde edilen pigmentlerin karakterizasyonu; UV-Görünür Spektrofotometri, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ve Raman Spektroskopisi gibi analiz teknikleriyle gerçekleştirilecek ve pigment yoğunlukları ile yapısal özellikleri karşılaştırılacaktır.

Ayrıca bu doğal boyaların DSSC sistemlerindeki TiO₂ yarı iletkeni üzerine adsorpsiyonu ve güneş ışığına maruz kaldıklarındaki kararlılığı incelenecek ve en verimli duyarlaştırıcı belirlenecektir. Proje; DSSC sistemlerinde çevresel sürdürülebilirliği artıran ve maliyetleri azaltan yenilikçi bir yaklaşım sunmayı, enerji sektöründe doğal malzemelerin kullanımını teşvik ederek sürdürülebilir ve ekonomik çözümler üretmeyi amaçlamaktadır. Elde edilen bulgular, doğal boyaların yalnızca DSSC teknolojisinde değil, diğer yenilenebilir enerji uygulamalarında da kullanımına yönelik yeni bakış açıları sunabilir.

Yarı İletken Malzemelerin Termoelektrik Özelliklerinin İncelenmesi

Termoelektrik soğutucular, geleneksel soğutma sistemlerine çevre dostu bir alternatif sunmakta olup n-tipi ve p-tipi yarı iletken alaşımlardan üretilen modüllerden oluşmaktadır. Bu sistemler, modüllerden elektrik akımı geçirilerek çalışmakta ve verimlilikleri yarı iletken malzemelerin yapısal özelliklerine bağlı olmaktadır. Kompresör, kondenser ve kloroflorokarbon (CFC) bazlı akışkanlar kullanan geleneksel soğutma sistemlerinin aksine termoelektrik soğutucular; doğru akım güç kaynakları, yarı iletken malzemeler ve soğutma blokları kullanarak çevre dostu ve bakım gerektirmeyen çözümler sunmaktadır.

Bu proje, termoelektrik soğutucularda kullanılmak üzere yüksek verimli termoelektrik piller üretmeyi amaçlamaktadır. İlk olarak kullanılacak termoelemanların ötektik yapıları incelenecek ve en uygun yarı iletken elementler belirlenecektir. Yüksek performanslı n-tipi (Bi, Te, Se) ve p-tipi (Sb, Te, Bi) alaşımlar saflaştırılacak; Bi₂Te₃, Sb₂Te₃ ve Bi₂Se₃ alaşımları vakum ortamında kristal büyütme yöntemiyle elde edilecektir. Üretilen malzemeler Nd ve Cd katkılarıyla optimize edilecek; yapısal ve termal analizleri Diferansiyel Termal Analiz-Termogravimetri (DTA-TG), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-ışını Kırınımı (XRD) kullanılarak gerçekleştirilecektir.

Ardından p-tipi [Sb₂Te₃ + Bi₂Te₃] ve n-tipi [Bi₂Te₃ + Bi₂Se₃] alaşımlarından termoelektrik piller üretilecek; verimlilikleri, güç tüketimleri ve maliyet analizleri değerlendirilecektir. Bu piller; enerji açısından verimli, çevre dostu ve uzun ömürlü çözümler sunarak geleneksel soğutma sistemlerine alternatif oluşturacaktır. Zararlı gaz gerektirmeyen bu sistemler önemli avantajlar sağlayacaktır. Dahası termoelektrik yarı iletkenlerin üretimi; enerji sektöründe, çevrede ve teknolojide kayda değer kazanımlar elde edilmesine olanak tanıyarak dışa bağımlılığı azaltacaktır.

Bu proje, termoelektrik malzemeler alanında çevresel sürdürülebilirlik ve ekonomik fayda sunan yenilikçi bir çözüm ortaya koymaktadır.