Dünyada temiz içme suyuna erişim giderek daha büyük bir sorun haline gelirken bilim insanlarından dikkat çeken bir araştırma geldi. Araştırmacılar, koyun yününü özel bir maddeyle boyayarak güneş ışığını ısıya dönüştürebilen ve tuzlu suyun arıtılmasına yardımcı olan bir malzeme geliştirdi. Üstelik bu yöntem, plastik atık oluşturmayan ve doğada parçalanabilen bir malzemeden yararlanıyor.
Laboratuvar deneylerinde umut verici sonuçlar elde edilen çalışma, özellikle temiz su altyapısının yetersiz olduğu bölgeler için yeni bir alternatif sunabilir. İşte güneş enerjisiyle çalışan yün bazlı su arıtma sisteminin dikkat çeken ayrıntıları…
KOYUN YÜNÜNÜ ÖZEL BİR MADDEYLE BOYADILAR
ABD'deki Cornell Üniversitesi araştırmacıları, tuzlu suyu arıtmak için koyun yününden yararlanan yeni bir yöntem üzerinde çalıştı. Araştırmada yün, polidopamin adı verilen özel bir polimerle boyandı. Midyelerin yüzeylere güçlü şekilde tutunmasını sağlayan doğal yapılardan ilham alınarak geliştirilen bu madde, güneş ışığını emerek ısıya dönüştürebiliyor.
Araştırmacılar, yünün ışığı daha fazla yakalamasını sağlamak için plazma aşındırma adı verilen ek bir işlem de uyguladı. Böylece ışığı hapsetme özelliği artırılmış, ultra siyah bir kumaş elde edildi. Bu yaklaşımda, doğada bulunan malzemelerin özelliklerinden yararlanılarak güneş enerjisiyle çalışan bir su arıtma sistemi oluşturulması hedeflendi.
GÜNEŞ IŞIĞIYLA SUYU BUHARLAŞTIRIYOR
Sistemin çalışma prensibi, güneş enerjisiyle suyun buharlaştırılmasına dayanıyor. Özel olarak hazırlanan yün malzeme suya kısmen batırılıyor ve güneş ışığını emerek suyun üst yüzeyini ısıtıyor. Isınan su buharlaşıyor, tuz ise büyük ölçüde geride kalıyor. Daha sonra oluşan su buharı yoğunlaştırılarak yeniden sıvı hale getiriliyor.
Araştırmacıların üzerinde çalıştığı bu yöntem, ara yüzey güneş buharı üretimi olarak biliniyor. Geleneksel sistemlerden farklı olarak ısıyı bütün su kütlesine yaymak yerine suyun yüzeyine odaklanmak, enerji kullanımını daha verimli hale getirmeyi amaçlıyor.
Deneylerde farklı yün yapıları ve yerleşim biçimleri karşılaştırıldı. Malzeme yatay, tek taraflı dikey ve iki taraflı dikey konumlarda test edildi. İki taraflı dikey düzende, malzemenin arkasına yerleştirilen aynalar sayesinde güneş ışığından iki yönde yararlanıldı.
BİR SAATTE 2,43 KİLOGRAM SU ELDE EDİLDİ
Araştırmanın en dikkat çekici sonuçlarından biri, ultra siyah yünün iki taraflı dikey sistemde gösterdiği performans oldu. Deneylerde bu düzenek, metrekare başına saatte 2,43 kilogram su üretim hızına ulaştı. Yalnızca polidopaminle boyanan yünde ise bu değer 2,21 kilogram olarak ölçüldü.
Araştırmacılar, her iki sonucun da geleneksel yatay buharlaştırma sistemlerinin performansının yaklaşık iki katına ulaştığını belirtti. Elde edilen suyun tuz içeriğinin Dünya Sağlık Örgütünün içme suyu için belirlediği sınırın oldukça altında olduğu da bildirildi. Ancak bu sonuç, suyun her türlü kirletici açısından güvenli olduğunu tek başına göstermiyor. Sistemin farklı koşullarda test edilmesi ve içme suyu güvenliğinin kapsamlı biçimde değerlendirilmesi gerekiyor.
PLASTİK KİRLİLİĞİNE ALTERNATİF OLABİLİR
Yün kullanımının en önemli avantajlarından biri, doğal ve biyolojik olarak parçalanabilir bir malzeme olması. Geleneksel su arıtma sistemlerinde kullanılan bazı sentetik malzemeler zamanla mikroplastik kirliliğine katkıda bulunabilirken yün bazlı yaklaşım bu açıdan alternatif oluşturabilir.
Araştırma ekibine göre polidopaminle boyama işlemi bile verimli sonuçlar elde etmek için yeterli olabilir. Ultra siyah yüzey oluşturmak için uygulanan ek işlemin sağladığı performans artışı sınırlı olsa da uzun süreli kullanımda bu farkın önem kazanabileceği değerlendiriliyor.
DENİZ SUYUNU ARITARAK GÜNDE 681 MİLYON LİTRE İÇME SUYU ÜRETİYORLAR!
Kurak iklim koşulları ve kısıtlı doğal tatlı su kaynakları nedeniyle su güvenliğini güçlendirmeyi hedefleyen Birleşik Arap Emirlikleri de, deniz suyunu içilebilir hale getiren büyük ölçekli arıtma tesislerine yatırım yapmayı sürdürüyor. Bu yatırımların en dikkat çekici örneklerinden biri olan Umm Al Quwain'deki NAQA'A Tesisi, ülkenin en büyük su arıtma projeleri arasında yer alıyor. NAQA'A tesisinde süreç, deniz duyunun 600 metrelik açık bir kanalla arıtma tesisine taşınmasıyla başlıyor.
Denizden alınan su, ana arınma aşamasına başlamadan önce pompalama, eleme ve filtreleme sistemlerine tabi tutuluyor.
Böylece suyun içindeki parçacıklar azaltılıyor ve ters ozmoz membranlarının daha verimli şekilde çalışması sağlanmış oluyor.
Tesisin denizle bağlantısını sağlayan bu kanal, günlük yüz milyonlarca litre su üretiminin ilk adımı olarak görev yapıyor.
TUZLU SU TERS OZMOZ YÖNTEMİYLE İÇME SUYUNA DÖNÜŞTÜRÜLÜYOR
Ters ozmoz teknolojisi, tuzlu suyun basınç ve özel membranlar yardımıyla ayrışmasını sağlıyor.
Membrandan geçen bölüm içme suyu haline getirilirken, tuz oranı yüksek kalan akış ayrı bir sisteme yönlendiriliyor.
NAQA'A tesisi, bu yöntemle günde 681,9 milyon litreye kadar içme suyu üretebiliyor.
Yaklaşık olarak 23,5 hektarlık bir alana yayılan tesis, Kuzey Emirlikleri'nin su ihtiyacında önemli bir rol oynuyor.
ATIK TUZLU SU 3,6 KİLOMETRELİK HATLA DENİZE GERİ BIRAKILIYOR
Deniz suyu arıtma işlemi sırasında geriye tuz yoğunluğu yüksek bir akış kalıyor. NAQA'A tesisinde bu akış, 3,6 kilometrelik deniz altı deşarj hattıyla kontrollü bir şekilde denize geri gönderiliyor.
Bu altyapı, yalnızca içme suyu üretimini değil aynı zamanda arıtma sürecinde ortaya çıkan tuzlu atık suyun yönetimini de kapsıyor.
ACWA Power'a göre proje yaklaşık 3 milyar Birleşik Arap Emirlikleri dirhemi ( 37.944.180 Türk Lirası) yatırımla hayata geçirildi.
Not: Görseller aslına uygun biçimde temsili olarak eklenmiştir.
