Geri Dönüştürülmüş Polimer Sektöründe Maliyet Primi Sorunsalı ve Ar-Ge Yönetimi Tekno-Ekonomik ve Moleküler Bir Derleme

Öz

Küresel sürdürülebilirlik hedefleri ve döngüsel ekonomi prensipleri doğrultusunda, plastik atıkların endüstriyel döngüye yeniden dahil edilmesi stratejik bir önceliktir. Ancak, mekanik ve kimyasal geri dönüşüm süreçlerinde karşılaşılan moleküler kirlilikler ile zincir kırılması reaksiyonlarının tetiklediği yapısal bozunmalar, nihai ürün kalitesini düşürmektedir. Bu durum, birincil polimerlere kıyasla %10 ila %20 oranında bir yeşil maliyet priminin (green premium) ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu çalışma, geri dönüştürülmüş polimer sektöründeki makroekonomik maliyet dengesizlikleri ile mikro boyuttaki polimer kimyası kısıtlamaları arasındaki nedensel ilişkileri tekno-ekonomik ve moleküler düzeyde inceleyen bir literatür derlemesidir. Çalışma kapsamında, polimer zincir kırılmasının ortalama moleküler ağırlık ve polidispersite indeksi üzerindeki bozucu etkileri ele alınmakta; yüksek sermaye (CAPEX) ve operasyonel (OPEX) yatırımlar gerektiren kontaminasyon bariyerleri analiz edilmektedir. Sektördeki geleneksel Ar-Ge yaklaşımlarının pazara uyum yetersizliği karşısında, açık inovasyon temelli Dördüncü Nesil Ar-Ge ve Eko-Teknoloji Ar-Ge Yönetimi (RDMOET) modellerinin entegrasyonu tartışılmaktadır. Sonuç olarak, değer kaybı zincirinin (downcycling) kırılması ve maliyet priminin düşürülmesi amacıyla polimer üreticileri, lojistik sağlayıcıları ve geri kazanım tesislerinin ortak teknoloji yol haritaları geliştirmesi gerektiği ortaya konulmaktadır. Bu ortak stratejik çabalar, moleküler kirliliklerin etkilerini minimize edecek yenilikçi teknolojilerin geliştirilmesini hızlandıracaktır. Nihai kertede, ekonomik ve çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak adına, politika yapıcılar ile endüstri paydaşları arasında kurulacak çoklu işbirlikleri, geri dönüştürülmüş polimerlerin kalite standartlarını iyileştirerek sektörde sürdürülebilir bir rekabet avantajı (sustainable competitive advantage) sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Geri Dönüştürülmüş Polimerler
• Ar-Ge Yönetimi
• Döngüsel Ekonomi

Etik Beyan

YAZAR BEYANI Bu makale Araştırma ve Yayın Etiğine uygundur. Beyan edilecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur. Araştırmanın ortaya konulmasında herhangi bir mali destek alınmamıştır. Makalede kullanılan ölçek için yazar tarafından ölçeğin orjinal sahibinden izin alındığı beyan edilmiştir. Yazar, dergiye imzalı “Telif Devir Formu” belgesi göndermişlerdir. Mevcut çalışma için mevzuat gereği etik izni alınmaya ihtiyaç yoktur. Bu konuda yazarlar tarafından dergiye “Etik İznine Gerek Olmadığına Dair Beyan Formu” gönderilmiştir. ARAŞTIRMACILARIN MAKALEYE KATKI ORANI BEYANI/ 1. yazar katkı oranı: %100 Yazar, çalışmanın tüm bölümlerine ve aşamalarına tek başına katkıda bulunmuştur.

The Cost Premium Problem in the Recycled Polymer Sector and R&D Management: A Techno-Economic and Molecular Review

Öz

In line with global sustainability targets and circular economy principles, the recovery of plastic waste and its reintegration into the industrial cycle has become a strategic priority worldwide. However, molecular impurities and structural degradation encountered during mechanical and chemical recycling processes reduce the quality of the final products, resulting in a green price premium of 10% to 20% compared to virgin polymers. This study examines the causal relationships between macroeconomic cost imbalances and micro-scale polymer chemistry constraints in the recycled polymer sector at both the techno-economic and molecular levels. Within the scope of this study, the disruptive effects of polymer chain scission reactions on the average molecular weight and polydispersity index were evaluated, and contamination barriers requiring high capital (CAPEX) and operational (OPEX) investments were analyzed. Furthermore, against the inadequacy of traditional R&D approaches, the integration of open innovation-based Fourth Generation R&D Management and R&D Management of Eco-Technology (RDMOET) models is discussed. n conclusion, the goal is to break the value loss chain and reduce the cost premium by improving the joint technology roadmaps of polymer manufacturers, third-party logistics providers, and material recovery facilities. These collaborative efforts will accelerate the development of innovative technologies aimed at minimizing the effects of molecular contaminants and structural degradation encountered in recycling processes. Additionally, stronger collaborations between policymakers and industry stakeholders are needed to achieve economic and environmental sustainability goals. This approach will both improve the quality standards of recycled polymers and provide a competitive advantage in the sector by reducing the green cost premium.

Anahtar Kelimeler

• Recycled Polymers
• R&D Management
• Circular Economy.

Etik Beyan

AUTHORS’ DECLARATION: This paper complies with Research and Publication Ethics, has no conflict of interest to declare, and has received no financial support. For the scale used in the article, it is declared by the authors that permission was optained from the original owner of the scale. The author(s) sent a signed "Copyright Transfer Form" to the journal. There is no need to obtain ethical permission for the current study as per the legislation. The "Declaration Form Regarding No Ethics Permission Required" was sent to the journal by the authors on this subject. STATEMENT OF CONTRIBUTION RATE OF RESEARCHERS TO THE ARTICLE The author contributed to all sections and stages of the study alone.

Kaynakça

1. Alijanian, M., Yaman, K., & de Andrade, M. F. (2024). Glycerol-based oligomeric resins for modifying post-consumer recycled poly(lactic acid). ACS Omega, 9(12), 154–165.
2. Andrade, M. F. C., Fonseca, G., Morales, A. R., & Mei, L. H. I. (2017). Mechanical recycling simulation of polylactide using a chain extender. Advanced Polymer Technology, 36(4), 2054–2062. https://doi.org/10.1002/adv.21863
3. Afşar, A. ve Göver, E. (2025). Yeşil Finans ve Sürdürülebilir Yatırımların Yeni Dinamikleri . Özgür Yayınları. https://doi.org/10.58830/ozgur.pub1070.c4226
4. Bakırcı, A., Koçak, C., Yamaç, Ö., & Çakır, M. C. (2023). Tek proseste kompaund elde edebilen tandem bir sistemle yapılan termoplastik geri dönüşümünün çevreye ve dünyaya faydaları. Orclever Proceedings of Research and Development, 3(1), 647–658. https://doi.org/10.56038/oprd.v3i1.407
5. Cole, M., Lindeque, P., Fileman, E., Halsband, C., Goodhead, R., Moger, J., & Galloway, T. S. (2013). Microplastic ingestion by zooplankton. Environmental Science & Technology, 47(12), 6646–6655.
6. Du, G., & Innocentini Mei, L. H. (2019). Chain extension of recycled poly(ethylene terephthalate) by reactive extrusion. Polymer International, 68(11), 112–119.
7. Duraiappah, A. K., Xin, Z., & Beukering, P. J. H. V. (2002). Issues in production, recycling and international trade: Analysing the Chinese plastic sector using an optimal life cycle (OLC) model. Environment and Development Economics, 7(1), 47–74.
8. Hatay Valiliği. (2022). Hatay ili PET geri dönüşüm tesisi ön fizibilite raporu. Doğu Akdeniz Kalkınma Ajansı (DOĞAKA).

9. Kamalıoğlu, M. (2025). Köpük polistiren atıklarının kimyasal geri dönüşümle yeniden kullanımı. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi (GUFFD), 6(1), 85–101. https://doi.org/10.63716/guffd.1567070
10. Kobayashi, H., Kato, M., Maezawa, Y., & Sano, K. (2011). An R&D management framework for eco-technology. Sustainability, 3(8), 1282–1301. https://doi.org/10.3390/su3081282
11. Köfteci, M. O. (2023). Atık polimetilmetakrilatın (PMMA) geri dönüşümü için karbonizasyonu ve karakterizasyonu (Yüksek lisans tezi). İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
12. Komiyama, H. (2015). Vision 2050: Roadmap for a Sustainable Earth. Springer.
13. KPMG. (2024). Creating value in a circular economy: Shifting from supply-driven to demand-driven plastic recycling. KPMG Global.
14. Mihelčič, M., Oseli, A., Huskić, M., & Slemenik Perše, L. (2022). Influence of stabilization additive on rheological, thermal and mechanical properties of recycled polypropylene. Polymers, 14(24), 5438.
15. McKinsey & Company. (2024). Growing the circular economy in chemicals. McKinsey Chemical Practice.
16. OECD. (2022). Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060. OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/aa1edf33-en
17. Özdemir, S. (2024). Geri dönüştürülmüş PET şişe hammaddelerdeki sararmanın mekanik, kimyasal optik ve termal özelliklere etkisinin incelenmesi (Yüksek lisans tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya. Özdemir, AT ve Mutlu, MD (2024). Sürdürülebilirlik ve Sürdürülebilir İşletmeler . Özgür Yayınları. https://doi.org/10.58830/ozgur.pub541.c2251
18. Patel, A. D., Schyns, Z. O., Franklin, T. W., & Shaver, M. P. (2024). Defining quality by quantifying degradation in the mechanical recycling of polyethylene. Nature Communications, 15(1), 8733.
19. Pew Charitable Trusts & SYSTEMIQ. (2020). Breaking the Plastic Wave: A Comprehensive Assessment of Pathways Towards Zero Plastic Pollution. Pew Charitable Trusts.
20. PlasticsEurope. (2026). The Circular Economy for Plastics – A European Analysis 2026. PlasticsEurope.
21. Strateji ve Bütçe Başkanlığı [SBB]. (2023). Kalkınma Planları ve Makroekonomik Göstergeler. T.C. Cumhurbaşkanlığı.
22. Uekert, T., Singh, A., DesVeaux, J. S., Ghosh, T., Afzal, S., Walzberg, J., Knauer, K. M., Nicholson, S. R., Beckham, G. T., & Carpenter, A. C. (2023). Technical, economic, and environmental comparison of closed-loop recycling technologies for common plastics. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 11(3), 965–978. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c05497
23. World Economic Forum [WEF]. (2026). Plastic Pollution and Biodiversity 2026. WEF Publishing.
24. Yetgin, S. H. (2012). Otomotiv sektörü için polimer köpük malzeme üretimi ve karakterizasyonu (Doktora tezi). Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
25. Yüce, A. E., & Kılıç, M. (2014). PVC ve PET atıkların seçimli flotasyonu Bölüm 1: Plastikler, çevresel etkileri, geri dönüşümü. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(2), 79–94. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242821