Motor veya karter yağları olarak da adlandırılan benzinli ve dizel motor yağları, hareketli motor parçalarındaki sürtünme ve aşınmaları azaltma gibi önemli ve bariz işlevleri yerine getirirken aynı zamanda ısıyı uzaklaştırma, parçaları temiz tutma ve korozyonları da önlemeye yardımcı olmaktadır. Bu yağlar ham petrol (mineral) kökenli baz yağlar veya son zamanlarda sentetik (olefin veya ester) baz yağlar ve yağın (hacimce) %20'sine kadar ilave edilebilen çeşitli katkı maddeleri kullanılarak formüle edilmektedir (Lynch, 2008).
Bu yağlar; çoğunluğu hidrokarbon bazlı olmakla birlikte, çok çeşitli metalleri de bünyelerinde bulundurabilmektedir. Yeni motor yağlarındaki metaller potansiyel olarak;
- Ham petrol besleme stoklarında bulunan doğal metallerden,
- Rafinasyon sırasında kullanılan katalizör kalıntılarında bulunan metallerden ve
- Çeşitli yağlayıcı katkı maddelerinde bulunan metallerden kaynaklanmaktadır (Speight, 1991).
Yaygın olarak kullanılan metal içerikli katkı maddeleri arasında aşınma / oksidasyon önleme amacıyla kullanılan kalsiyum veya magnezyum tuzları ve çinko dialkil ditiyofosfat (ZDDP) bulunmaktadır (Bardasz ve Lamb, 2009). Bunlardan ZDDP, 60 yılı aşkın bir süredir yaygın olarak kullanılan motor yağı katkı maddeleri arasında yer almaktadır (McDonald, 2009).
Kullanılmış motor yağları ise yeni yağlara ilave olarak ayrıca;
- Kullanımları sırasında, piston patlaması nedeniyle yağlama yağlarını kirleten yanmamış kurşunlu benzinden kaynaklanan kurşun ve
- Çeşitli motor aşınma metalleri de dâhil olmak üzere, kullanımları sırasında ortaya çıkan diğer metalleri içermektedir.
Bu metaller arasında yağa fiziksel aşınma ya da kimyasal sızma yoluyla karışabilen; demir, bakır, krom, mangan, nikel, çinko, alüminyum, kalay ve kurşun bulunmaktadır.
Bu metallerden beşi en yaygın aşınma metalleri arasında yer almaktadır: Motor parçalarında kullanılan başlıca metal olan demir; alaşımlı yataklarda bulunan kurşun, kalay ve bakır ve daha iyi yakıt ekonomisi için ağırlığı azaltmak amacıyla yeni (daha hafif) araçların metal parçalarında giderek daha fazla oranda kullanılan alüminyum (Rizvi, 2003). Ayrıca kullanılmış motor yağlarındaki aşınma metal konsantrasyonları da çalışma süresiyle birlikte giderek daha da artmaktadır (Vazquez-Duhalt, 1989).
Ülkemiz için ulusal temsiliyet bazında referans özelliği taşıyan “Kamu Araştırmaları Destek Grubu (KAMAG) 1007 – ATIK MADENİ YAĞLARIN KONTROL VE İZLEME SİSTEMİNİN OLUŞTURULMASI” Projesi de atık motor yağlarında bulunan metal konsantrasyonları ile ilgili bulguları ortaya çıkarmıştır.
Proje kapsamında çeşitli yaşlara sahip otomobil, hafif ticari, kamyon ve otobüslerden kaynaklanan 200 adet atık motor yağı numunesi incelenmiştir. Sonuçlar genel olarak ağır metal kirliliğinin arsenik için 1-2 ppm, kadmiyum için 0,1-1 ppm, krom için 1-90,4 ve kurşun için de 1-577 ppm seviyesinde olduğunu göstermiştir (Pb > Cr > As > Cd).
Krom ve kurşun konsantrasyonları özellikle onbeş yaş üstü binek otomobillerde büyük artış göstermektedir. Bunun sebebi ise, eski araçlarda geçmiş dönemlerde kullanılan kurşunlu yakıtlardan arta kalan kurşun çökeleklerinin atık yağlara karışmasıdır. Bununla birlikte 2001 yılından bu yana kalıcı organik kirletici olarak tanımlanan Poliklorlu bifenillere (PCB'ler) ise hiç rastlanmamıştır (Pelitli vd., 2017).
Sonuç olarak; atık motor yağları hem yeni yağların içerdiği hem de kullanımları sırasında ortaya çıkan metaller (örneğin aşınma metalleri ve kurşunlu benzin kullanımı durumunda kurşun) nedeniyle çok çeşitli konsantrasyonlarda metaller içerebilmektedir.
Bu sebeple atık motor yağlarının yönetiminde çevresel kaynakları korumanın tek etkili yolu, bu yağların toplanarak kontrollü şekilde geri kazanılmasıdır. Ancak hammadde geri kazanımı ya da yakma alternatifleri değerlendirilirken oluşabilecek metal emisyonları ve toksik atık yan ürünler mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Bununla birlikte, ağır metal mevcudiyeti hidrokarbonlarla birlikte aynı zamanda yağların parmak izlerinin belirlenmesinde de büyük bir potansiyele de sahiptir.
KAYNAKLAR
Lynch, T. R. 2008. Process chemistry of lubricant base stocks. Boca Raton, FL: CRC Press, 369.
Speight, J. G. 1991. The Chemistry and Technology of Petroleum, 2nd Ed. New York: Marcel Dekker, Inc., 760.
Bardasz, E. A. and Lamb, G. D. 2009. Additives for crankcase lubricant applications. In: Rudnick, L. R., Ed., Lubricant additives: Chemistry and applications, 2nd Ed., Boca Raton, FL: CRC Press, 457–491.
McDonald, R. A. 2009. Zinc dithiophosphates. In: Rudnick, L.R., Ed., Lubricant additives: Chemistry and applications, 2nd Ed., Boca Raton, FL: CRC Press, 51–62.
Rizvi, S. Q. A. 2003. Additives and additive chemistry. In: Trotten, G. E., Ed., Fuels and lubricants handbook: Technology, properties, performance, and testing. ASTM Manual Series, MNL37WCD, ASTM Int'l. PA: West Conshohocken, 199–248.
Vazquez-Duhalt, R. 1989. Environmental impact of used motor oil. Sci. Total Environment 79:1–23.
Pelitli, V. et al. 2017. Waste oil management: Analyses of waste oils from vehicle crankcases and gearboxes. Global Journal of Environmental Science and Management 3: 11-20.
