Zehirli Suyu Güvenli ve İçilebilir Hale Getiren Sıvı Metal Keşfedildi
Fotoğraf: Yeni ucuz bir cihaz, kontamine suyu dakikalar içinde içilebilir hale getiriyor.
New South Wales Üniversitesi (UNSW) ve Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü (RMIT) araştırmacıları, ağır metallerle kirlenmiş suları birkaç dakika içinde güvenli içme suyuna dönüştürebilen filtre üretiminde devrim niteliğinde ucuz bir yol keşfettiler.
Yakın zamanda, New South Wales Üniversitesi SHARP firması tarafından işe alınan Profesör Kourosh Kalantar-zadeh ve Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü’nden eski meslektaşları, alüminyum oksitten üretilen nano filtrelerin, neredeyse hiç enerji kullanılmadan belirli miktarda sıvı galyum metali kullanılarak ucuza üretilebileceğini gösterdi.
Advanced Functional Materials dergisinde yayınlanan bir makalede, baş yazar Dr. Ali Zavabeti (RMIT) ve Profesör Kalantar-zadeh, oda sıcaklığında sıvı galyumun çekirdeğine bir alüminyum parçası eklendiğinde, galyumun yüzeyinde alüminyum oksit katmanlarının hızla üretildiğini belirttiler.
Makalenin yazarları, bu alüminyum oksit nano levhalarının oldukça gözenekli olduğunu keşfettiler. Ayrıca bu levhaların ağır metal iyonları ve yağ kirliliğini daha önce görülmemiş hızda filtrelemek için uygun olduklarını kanıtladılar.
Kısa bir süre önce, UNCW Kimya Mühendisliği Okulu’na katıldıktan sonra ARC Avustralya Ödülü’nü kazanan Profesör Kalantar-zadeh, bu yeni sıvı metal bazlı üretim sürecinin, düşük maliyete ve portatif filtrelere sahip olması sebebiyle temiz içme suyuna erişimi olmayan insanlar tarafından kurşun ve diğer toksik metaller gibi maddeleri birkaç dakika içinde gidermek için kullanılabileceğini söyledi.
Profesör Kalantar-zadeh, “Çünkü bu levhalar süper gözenekli; su, levhalardan çok hızlı geçiyor” dedi.
Kurşun ve diğer ağır metaller alüminyum okside karşı yüksek bir çekim kuvvetine sahiptir. Su, milyarlarca katmandan geçerken, bu kurşun iyonlarının her biri bu alüminyum oksit tabakalarından birine çekilir.
“Ama aynı zamanda, bu yöntem çok güvenli. Çünkü tekrarlı kullanımlarda, su akışı ağır metal iyonlarını alüminyum oksitten ayıramaz.”
Profesör Kalantar-zadeh, bu teknolojinin, sudaki ağır metal iyonlarının güvenli tüketim seviyesinin çok üstünde olduğu yerlerde, Afrika ve Asya’da kullanılabileceğine inanıyor. 790 milyon insanın yani dünya nüfusunun 10’da birinin temiz suya erişimi olmadığı tahmin edilmektedir.
“Kötü kalitede bir suya sahipseniz, bu filtrelerden birine sahip bir cihazı yanınıza alın” diyor.
“Tepesinde alüminyum oksit filtreye sahip bir şişeye kirlenmiş suyu dökün. İki dakika bekleyin. Filtreden geçen su artık çok temiz, tamamen içilebilir bir sudur.
“Ve iyi olan şey, bu filtrenin ucuz olmasıdır”
Ağır metalleri sudan uzaklaştıran portatif filtrasyon ürünleri mevcuttur; ancak bunlar genellikle pahalıdır ve maliyetleri 100 dolardan fazladır.
Bunun aksine, sıvı galyumdan üretilen alüminyum oksit filtreler, 10 sente kadar üretilebiliyor ve bu da onları potansiyel üreticilere karşı cazip hale getiriyor.
Profesör Kalantar-zadeh, “Şimdiye kadar, alüminyum oksit üretimi için, alüminyuma 1000 derecenin üzerinde işlem yapılması veya diğer enerji yoğun işlemlerinin kullanılması gerekiyordu” dedi.
“Normalde bu filtreye benzer bir filtre üretimi çok fazla enerji gerektirir ve bu da filtreyi çok pahalı hale getirirdi.”
“Şimdi 35 derecede güneşin altında bile yapabileceğiniz bir şeyden bahsediyoruz.”
Alüminyum bol ve ucuz bir metal iken galyum oldukça pahalıdır. Ama galyumu bu süreçte kurtarıcı yapan şey, her bir alüminyum oksit üretiminden sonra galyumun saf ve değişmeden kalmasıdır.
Profesör Kalanter-zadeh, “Sadece galyumuma alüminyum eklendi ve galyumun yüzeyi suya maruz kaldığında alüminyum oksit meydana getirdi. Galyumu tekrar tekrar kullanılabiliriz. Galyum hiçbir zaman reaksiyona katılmaz” dedi.
Profesör Kalantar-zadeh, üretim sürecinin çok ucuz olduğunu ve çok düşük enerji harcandığını, hatta bu filtrelerin bir mutfakta dahi yapılabileceğini söyledi.
“Bu fikri yayınlıyor ve bunu kamuya açıklıyoruz. Böylece dünyadaki insanlar bu tasarımı bedavaya getirebilir ve hayatlarının kalitesini arttırmak için kullanabilirler” dedi.
“Bu, daha çok yeni bir örnektir. Sıvı metalleri, insanlar için ucuz, yeşil ve güvenli şeyler üretmek için nasıl bir temel olarak kullanabileceğimizi araştırmaya henüz başlamadık.”
Profesör Kalantar-zadeh ve Dr. Zavabeti liderliğindeki bu çalışma, Geleceğin Düşük Enerji Elektroniği Teknolojileri (FLEET) ARC Merkezi tarafından finanse edildi.
Kaynak: sciencedaily.com
