Austin’deki Texas Üniversitesi‘nden ve Penn State’ten araştırmacılar, su arıtma ile ilgili bilim adamlarını bugüne kadar on yıllardır meşgul eden karmaşık bir sorunu çözdükten sonra, daha düşük bir maliyetle su arıtma mümkün olabilir.
Tuzdan arındırma membranları, toplum sağlığı için kritik bir süreç olan sudan tuzu ve diğer kimyasalları giderir, tarım, enerji üretimi ve içme için milyarlarca galon suyu temizler. Fikir basit, tuzlu su bir pistonla membrana itildiğinde diğer taraftan temiz su elde edilebiliyor, ancak bilim insanlarının hala anlamaya çalıştığı karmaşıklıklar var.
Araştırma ekibi, DuPont Su Çözümleri ile ortaklaşa, bu gizemin önemli bir yönünü çözerek temiz su üretim maliyetlerini düşürmek için kapıyı açtı. Araştırmacılar, tuzdan arındırma membranlarının yoğunluk ve kütle dağılımında tutarsız olduğunu ve performanslarını engelleyebileceğini belirlediler. Nano ölçekte tekdüze yoğunluk, bu zarların ne kadar temiz su oluşturabileceğini artırmanın anahtarıdır.
UT Austin’de İnşaat, Mimari ve Çevre Mühendisliği Bölümü’nde yardımcı doçent olan Manish Kumar, “Ters ozmoz membranları suyu temizlemek için yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak bunlar hakkında hala bilmediğimiz çok şey var” dedi. “Suyun içlerinden nasıl geçtiğini gerçekten bilmiyoruz, bu nedenle son 40 yıldaki tüm iyileştirmeler aslında karanlıkta yapıldı.”
Yeni arıtma teknolojisi ile ilgili bulgular bugün Science’ta yayınlandı.
Belgeler, test edilen membranlarda % 30-% 40 verimlilik artışını belgeliyor, bu da önemli ölçüde daha az enerji kullanarak daha fazla su temizleyebilecekleri anlamına geliyor. Bu, hem evlerde hem de büyük işletmelerde temiz suya erişimin artmasına ve su faturalarının düşmesine yol açabilir.
Araştırmayı çok sayıda tuzdan arındırma ürünü üreten Ulusal Bilim Vakfı ve DuPont finanse etti. DuPont araştırmacıları, daha kalın zarların aslında daha geçirgen olduğunu kanıtladığında yeni nesil arıtma teknolojisinin tohumları ekildi. Bu bir sürpriz oldu çünkü geleneksel bilgi, kalınlığın membranlardan ne kadar su akabileceğini azaltmasıydı.
Ekip, şu anda DuPont’un bir parçası olan Dow Water Solutions ile 2015 yılında Kumar’ın düzenlediği bir “su zirvesi” ile bağlantı kurdu ve bu gizemi çözmek için çalışmaları başlattı. Iowa Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacıları da içeren araştırma ekibi, Penn State’in Malzeme Karakterizasyon Laboratuvarı’nda son teknoloji elektron mikroskoplarını kullanarak nano ölçekli membran yapısının 3B rekonstrüksiyonlarını geliştirdi. Yapıya göre suyun ne kadar verimli bir şekilde temizlenebileceğini tahmin etmek için suyun bu zarlardan geçtiği yol modellendi. Texas Advanced Computing Center’dan Greg Foss, bu simülasyonların görselleştirilmesine yardımcı oldu ve hesaplamaların çoğu TACC’nin süper bilgisayarı Stampede2 üzerinde yapıldı.
Kaynak
İlgili Makale : Su içmenin faydaları
Yorum yap