Deniz Suyunu Dakikalar İçinde İçme Suyuna Çevirmek Mümkün
Fotoğraf 1: Co-axial electrospinning cihazı (Kaynak: Elsevier)
Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, dünya çapında 785 milyon insan temiz su kaynağına erişemiyor. Dünya’daki büyük miktardaki suya rağmen çoğunluğunu deniz suları oluşturmakta ve içme suyu bunların sadece % 2.5’i kadardır. Temiz içme suyu elde etmenin bir yolu ise deniz suyunu tuzdan arındırmaktır. Kore İnşaat Mühendisliği ve Yapı Teknolojisi Enstitüsü (KICT), deniz suyunu membran distilasyonu işlemiyle içme suyuna dönüştürmek için ‘electrospun nanofiber’ membranın geliştirildiğini duyurdu.
Membranın ıslanması, membran distilasyonundaki en büyük problemdir. Eğer bir membran distilasyon işlemi sırasında ıslanırsa değiştirilmelidir. Kademeli membran ıslanması uzun süreli işlemlerde gözlemlenmiştir. Eğer membran tamamen ıslanırsa, distilasyon performansı azalır.
Dr. Yunchul Woo tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, alternatif bir nano-teknoloji yöntemiyle ‘co-axial electrospun nanofiber’ membranlarını geliştirdi. Bu yeni tuzdan arındırma teknolojisi dünyanın temiz su kıtlığını çözebilecek potansiyele sahip. Geliştirilmiş teknoloji, ıslanma sorununu engelleyip membran distilasyonunda uzun vadede kararlılığı sağlamıştır. Daha pürüzlü yüzey ve dolayısıyla daha yüksek hidrofobiklik için membrandaki nanolifler tarafından üç boyutlu bir yapı oluşturulmaktadır.
Geliştirilen bu teknik, üç boyutlu yapıya sahip membranları imal etmek için en uygun ve basit seçeneklerden biridir. Dr. Woo’nun araştırma ekibi yüzeyde silika aerojel kullanarak süper hidrofobik bir membran yüzeyi elde etmiştir.
Fotoğraf 2: Co-axial electrospun nanofiber membran çalışma sistemi (Kaynak: Elsevier)
Membran distilasyonu uygulamalarında ‘electrospun nanofiber’ membranların kullanıldığı çalışmaların çoğu, yüksek su buharı akışı sağlamalarına rağmen 50 saatten daha kısa sürede çalışmıştır. Dr. Woo’nun araştırma ekibi ise kendi ürettikleri ‘co-axial electrospun nanofiber’ membranı kullanarak distilasyon işlemini 1 ay boyunca uygulamıştır.
Co-axial electrospun nanofiber membranı 1 ayda % 99.99 tuz çıkışı sağlamıştır. Elde edilen sonuçlara göre membran ıslanma ve tıkanma sorunları olmadan çalışmıştır. Sıcaklık dalgalanmaları en önemli dezavantajlardan biridir. Bu durum ısı kayıpları nedeniyle su buhar akışı performansını düşürebilir. Membran düşük termal iletkenlik, sıcaklık dalgalanmalarından kaçınma ve az miktarda ıslanma ve kirlenme gibi birkaç önemli özelliğe sahip olduğundan uzun vadeli distilasyon uygulamaları için uygundur.
Dr. Woo’nun araştırma ekibi, membran distilasyon işleminde yüksek su buhar akışı performansındansa daha kararlı bir sürece sahip olmanın daha önemli olduğunu belirtti. Dr. Woo, “Co-axial electrospun nanofiber membran, ıslanma sorunları olmadan deniz suyunun arıtılması için güçlü bir potansiyele sahip, aynı zamanda pilot ölçekli ve büyük ölçekli membran damıtma uygulamaları için uygun olabilir.” dedi.
Kaynak: phys.org
