Deniz suyundan içme suyu nasıl elde edilir? Maliyet yaklaşık olarak nedir? (Cavit Birinci)

Deniz suyunu tuzundan arındırmanın bir yöntemi, suyu basınçlayıp içinden metan gazı pompalamak. Suyun yüzeyinde hemen, metan ve su moleküllerinden oluşan kristaller beliriyor. Bu kristalin yapısı yalnızca su ve metan moleküllerini barındırdığından, tuz geride kalmış oluyor. Kristalleri ayırıp erimeye bırakmak ve metan gazı buharlaşırken, oluşan saf suyu bir başka kapta toplamak mümkün.

Deniz suyundan içme suyu elde etmenin bir diğer yöntemi, ‘ters osmoz’ düzeneği. Osmoz bilindiği gibi, bir çözeltideki çözücünün, örneğin tuzlu sudaki suyun; yarı geçirgen olan, yani çözücüyü geçirip de çözüleni geçirmeyen bir zar üzerinden, görece düşük konsantrasyonlu bir bölgeden daha yüksek konsantrasyonlu bölgeye doğru diffüzyonuna deniyor. Şu bilinen noktayı vurgulamakta yarar var: Çözelti konsantrasyonunun artması, birim hacimdeki; çözünen unsura ait moleküllerin sayısının, toplam molekül sayısına oranının artması; buna karşılık, çözücüye ait moleküllerin sayısının toplam molekül sayısına oranının azalması anlamına geliyor. Yani bir çözeltinin konsantrasyonu ne kadar yüksekse, çözücünün konsantrasyonu o kadar düşüktür. Dolayısıyla; çözücü moleküllerinin, daha yüksek sayısal yoğunluğa sahip oldukları ‘düşük konsantrasyon’ bölgesinden, daha düşük sayısal yoğunluğa sahip oldukları ‘yüksek konsatnrasyon’ bölgesine doğru sızmaları, beklenen bir süreç. Bu süreç sonunda, iki bölgenin konsantrasyonları eşitleniyor. Çünkü; yarı geçirgen zarın çözücü için geçirgen olması, fakat çözülen unsur için olmaması, iki bölge arasındaki bu diffüzyon sürecini dürtükleyen bir kimyasal potansiyel oluşturuyor. Çözücü, zarın düşük konsantrasyon tarafından yüksek konsantrasyon tarafına, ta ki iki tarafın kimyasal potansiyeli eşitlenene kadar geçiyor. Ancak, zarın yüksek konsantrasyonlu, yani çözücünün sayısal yoğunluk oranının daha düşük olduğu tarafındaki basınç arttırılırsa, yani zarın iki yüzü arasına, diffüzyon yönüne ters yönde bir basınç farkı uygulanırsa, çözücünün diffüzyon hızı azalıyor. Basınç farkı arttıkça, daha da fazla... Diffüzyonu tümüyle durdurmak için gereken basınç farkına, ‘osmoz basıncı’ deniyor. Düşük konsantrasyon bölgesindeki basınç arttırılmaya devam eder ve osmoz basıncını aşarsa, çözücü bu sefer, ters yönde diffüzyona zorlanmış oluyor. Yani; düşük konsantrasyonlu bölgeden yüksek konsantrasyonlu bölgeye, yani çözücünün sayısal yoğunluk oranının daha düşük olduğu bölgeden daha yüksek olduğu bölgeye doğru sızmaya başlyıor. ‘Ters osmoz’ düzeneği, bunu başaran bir düzenek. Zarın yüksek konsantrasyon tarafına basınç uygulamak suretiyle, çözücünün bu taraftan, düşük konsantrasyon bölgesine geçişini sağlıyor. Daha kolay anlaşılır bir ifadeyle, ters osmoz; bir çözeltiyi, çözücüyü geçirip de çözüleni tutan bir filtre üzerinden pompalama olayı. Böylelikle, filtrenin yüksek basınç tarafındaki tuzlu su, diğer tarafında tuzsuz suya dönüştürülüyor. Deniz suyunu tuzundan bu yöntemle ayırmak da mümkün. Yaygın olarak kullanılıyor.

Deniz suyunu bir de, atmosfer basıncından daha düşük basınçlarda ve dolayısıyla 100 °C’nin hayli altında kaynamaya bırakmak suretiyle ‘damıtmak’ mümkün.

Bu yöntemlerle deniz suyunda içme suyu elde etmek, doğal su kaynaklarını geliştirmenin maliyetine oranla %20 kadar pahalı. Nükleer enerjinin bu amaçla kullanılması halinde, daha da ucuzlayabilecek.

Vural Altın

Kaynak: biltek.tubitak.gov.tr