Başak Işık GÖKÇAM
Birleşik Krallık’taki Bath Üniversitesi akademisyenleri ile Çin, Güney Kore, Singapur, Avustralya ve Belçika’daki akademisyenlerin ortak çalışmaları sonucunda atık sudaki kimyasalların tekrar kullanılabileceği yeni bir zar tipi geliştirildi. Çalışmalarında midyeden ilham alan mühendisler, atık su arıtmada kullanılmak emeliyle oluşturulan TFC NPM olarak da bilinen ince sinema kompozit nano gözenekli membran üzerine çalıştılar.
Geliştirilen zar, ilaç, petrol, gaz, dokuma, besin üzere sanayilerde suyun daha sürdürülebilir bir formda arıtılmasını sağlayarak su idaresine büyük ölçüde katkı sağlayacak. Geliştirilen membranın, suyu arıtmak için kullanılırken, elektrodiyalizde tercih edilen akım eş bedellerinin de yerini alabileceği düşünülüyor. Bunun ise membranın, iyonları bir elektrik akımı altında zarlar aracılığıyla bir çözeltiden başkasına taşıyarak yapacağı belirtiliyor.
Hem daha ucuz hem daha verimli
Su arıtmak için kullanılan ve yüzde 90-95 aralığı bir ayırma verimliliğine sahip olan mevcut membranlardan daha ucuz olacağı belirtilen yeni membranın verimliliği ise yüzde 99’dan fazla olacak. Bahse ait açıklamada bulunan Bath Üniversitesi Kimya Mühendisliği öğretim vazifelisi ve makale muharriri Dr Ming Xie, “Geliştirilen zar, atık su arıtımına ait niyetleri değiştirecek” dedi.
Birçok sanayinin atık suyu ticari bir atık olarak gördüğünü belirten Xie, “Oluşturduğumuz membran üzere teknolojiler, atık suyun güç ihtiyacını azaltarak karbon emisyonlarını düşürme yolunda adımlar atmamıza yardımcı olabilir. Kimyasallar, tuzlar, güç, biyokütle ve besinler üzere bileşenleri yüksek kıymetli yan eserler olarak yine kullanmadan evvel verimli bir halde ayırmanın yollarını arıtmada bulmam mümkün” diye konuştu.
Organik hususları bloke etti
Araştırmacılar, membran geliştirme sırasında membranın yüzeyindeki kaplamayı tasarlarken, midyelerin salgıladığı ve ıslak şartlarda kayalara yahut ahşaba yapışmak içi kullanmış oldukları bileşen olan polimer polietilenimin (PEI) ve polidopamin’den (PDA) ilham aldı. Çalışmalar sonucunda ise kaplamanın yapışkanlığı, zarı epeyce seçici hale getirerek suyun geçmesine müsaade verdi. Bu sayede de öbür bileşikleri ve organik unsurları bloke ettiği ve suyun daha âlâ filtrelendiği görüldü.
Benzeri görülmemiş bir geri kazanım
Testler sırasında araştırmacılar, PDA/PEI kaplı zarın elektro-tahrikli filtrasyon performansını kanıtlamak için dört antibiyotik – seftriakson sodyum, sefotaksim sodyum, karbenisilin disodyum ve ampisilin sodyum – kullandılar. Membran, tuzlu su çözeltilerinden (su ve NaCl sodyum klorür) antibiyotiklerin uzaklaştırılmasında yüzde 99,3’ten fazla tuzdan arındırma verimliliği ve yüzde 99,1’den fazla antibiyotik geri kazanımı ile karşılaştı. Bu geri dönüşüm kazanımı, daha evvel gibisi görülmemiş bir şey olarak söz edildi.
Düşük güç tüketimiyle tekrar kullanılabilir su
Çalışmanın ortak müellifi ve tıpkı vakitte Kore Güç Teknolojisi Enstitüsü, Güç Mühendisliği Departmanından Dr. Dong Han Seo, “Bu çalışma, tesirli geri kazanım sağlamak için ilaç sanayisindeki biyo bazlı atık su arıtımı konusundaki büyük zorluğu ele alan en gelişmiş elektrodiyalizi gösteriyor. Membran ile bedeli yüksek kimyasallardan arınma elde edilirken, öteki yandan da düşük güç tüketimi kullanılarak yine kullanılabilir su elde edilmektedir” dedi.
Uzun vadeli stabilite
Çalışmanın başka ortak muharrirlerinden olan Çin Bilimler Akademisi’nden Dr Jiuyang Lin ise, “Bu kolay lakin tesirli kaplama, uzun vadeli stabilite sağlar ve atık su şartlarından bağımsız olarak düşük güç tüketimini garanti eder” diye konuştu.
