Deniz suyundan içme suyu nasýl elde edilir? Maliyet yaklaþýk olarak nedir? (Cavit Birinci)
Deniz suyunu tuzundan arýndýrmanýn bir yöntemi, suyu basýnçlayýp içinden metan gazý pompalamak. Suyun yüzeyinde hemen, metan ve su moleküllerinden oluþan kristaller beliriyor. Bu kristalin yapýsý yalnýzca su ve metan moleküllerini barýndýrdýðýndan, tuz geride kalmýþ oluyor. Kristalleri ayýrýp erimeye býrakmak ve metan gazý buharlaþýrken, oluþan saf suyu bir baþka kapta toplamak mümkün.
Deniz suyundan içme suyu elde etmenin bir diðer yöntemi, ‘ters osmoz’ düzeneði. Osmoz bilindiði gibi, bir çözeltideki çözücünün, örneðin tuzlu sudaki suyun; yarý geçirgen olan, yani çözücüyü geçirip de çözüleni geçirmeyen bir zar üzerinden, görece düþük konsantrasyonlu bir bölgeden daha yüksek konsantrasyonlu bölgeye doðru diffüzyonuna deniyor. Þu bilinen noktayý vurgulamakta yarar var: Çözelti konsantrasyonunun artmasý, birim hacimdeki; çözünen unsura ait moleküllerin sayýsýnýn, toplam molekül sayýsýna oranýnýn artmasý; buna karþýlýk, çözücüye ait moleküllerin sayýsýnýn toplam molekül sayýsýna oranýnýn azalmasý anlamýna geliyor. Yani bir çözeltinin konsantrasyonu ne kadar yüksekse, çözücünün konsantrasyonu o kadar düþüktür. Dolayýsýyla; çözücü moleküllerinin, daha yüksek sayýsal yoðunluða sahip olduklarý ‘düþük konsantrasyon’ bölgesinden, daha düþük sayýsal yoðunluða sahip olduklarý ‘yüksek konsatnrasyon’ bölgesine doðru sýzmalarý, beklenen bir süreç. Bu süreç sonunda, iki bölgenin konsantrasyonlarý eþitleniyor. Çünkü; yarý geçirgen zarýn çözücü için geçirgen olmasý, fakat çözülen unsur için olmamasý, iki bölge arasýndaki bu diffüzyon sürecini dürtükleyen bir kimyasal potansiyel oluþturuyor. Çözücü, zarýn düþük konsantrasyon tarafýndan yüksek konsantrasyon tarafýna, ta ki iki tarafýn kimyasal potansiyeli eþitlenene kadar geçiyor. Ancak, zarýn yüksek konsantrasyonlu, yani çözücünün sayýsal yoðunluk oranýnýn daha düþük olduðu tarafýndaki basýnç arttýrýlýrsa, yani zarýn iki yüzü arasýna, diffüzyon yönüne ters yönde bir basýnç farký uygulanýrsa, çözücünün diffüzyon hýzý azalýyor. Basýnç farký arttýkça, daha da fazla... Diffüzyonu tümüyle durdurmak için gereken basýnç farkýna, ‘osmoz basýncý’ deniyor. Düþük konsantrasyon bölgesindeki basýnç arttýrýlmaya devam eder ve osmoz basýncýný aþarsa, çözücü bu sefer, ters yönde diffüzyona zorlanmýþ oluyor. Yani; düþük konsantrasyonlu bölgeden yüksek konsantrasyonlu bölgeye, yani çözücünün sayýsal yoðunluk oranýnýn daha düþük olduðu bölgeden daha yüksek olduðu bölgeye doðru sýzmaya baþlyýor. ‘Ters osmoz’ düzeneði, bunu baþaran bir düzenek. Zarýn yüksek konsantrasyon tarafýna basýnç uygulamak suretiyle, çözücünün bu taraftan, düþük konsantrasyon bölgesine geçiþini saðlýyor. Daha kolay anlaþýlýr bir ifadeyle, ters osmoz; bir çözeltiyi, çözücüyü geçirip de çözüleni tutan bir filtre üzerinden pompalama olayý. Böylelikle, filtrenin yüksek basýnç tarafýndaki tuzlu su, diðer tarafýnda tuzsuz suya dönüþtürülüyor. Deniz suyunu tuzundan bu yöntemle ayýrmak da mümkün. Yaygýn olarak kullanýlýyor.
Deniz suyunu bir de, atmosfer basýncýndan daha düþük basýnçlarda ve dolayýsýyla 100 °C’nin hayli altýnda kaynamaya býrakmak suretiyle ‘damýtmak’ mümkün.
Bu yöntemlerle deniz suyunda içme suyu elde etmek, doðal su kaynaklarýný geliþtirmenin maliyetine oranla %20 kadar pahalý. Nükleer enerjinin bu amaçla kullanýlmasý halinde, daha da ucuzlayabilecek.
Vural Altýn
Kaynak: biltek.tubitak.gov.tr |
