MAKALELER 3 / Deniz Suyundan İçme Suyu elde Edilmesi








Deniz Suyundan İçme Suyu elde Edilmesi:

 

1--Deniz suyu her litresinde 35100 miligram çözünmüş katı madde bulunmaktadır.Bu maddelerin %99 unu tuzlar oluşturmaktadır.

 

1.1--Suyun içilebilir olması için bu değerin 500 miligrama/Litreye düşürülmesi gerekmektedir.

2--Deniz suyunda %86 oranında sodyum klorid tuzu+%11 ini magnezyum sülfat+%1 ini kalsiyum bikarbonat ve potasyum bromid bulumaktdır.

 

2.1--Pasifik okyanusunun toplam çözünmüş tuz yoğunluğu 33300 miligram/Lt iken ,Akdeniz de 40600 mg/Lt,İran Körfezinde  48000 mg/Lt civarındadır.

 

3--Tuz yoğunluğu 1000 mg/Lt de hoşa gitmeyen bir at oluşurken,içilebilir olması için 500 mg/lt nin altında olması gerekmetedir.

 

3.1--Aşırı miktarda düşük yoğunlukta ise suyun tadında , yavan bir tat oluşturmaktadır.

 

4--Deniz suyundan içme suyu eldesinde

1-Çok aşamalı flaş damıtma

2-Ters ozmoz yöntemi kullanılmaktadır.

 

4.1--Flaş damıtma için gereken yüksek sıcaklıktaki buhar,fosil yakıtlı enerji santrallerinde yan ürün olarak bol miktarda elde edilmektedir.

 

4.2--Bu anlamda Ortadoğuda her santralin yanıda bir de  bu damıtma tesisi vardır.

 

4.3--Yaklaşım olarak enerji tesisleri enerji gereksinimini düşürüp,ters ozmoz ve flaş damıtmayı kullanarak yüksek nitelikte tatlı su üreten hibrit tesisler olarak tasarlanabilir.

 

4.4--Bu tesislerde yan ürün olarak üretilen yoğunlaştırımış  tuzlu su yeniden okyanusa akar.Kimi çevreciler,yoğun tuzlu su  boşalımının deniz suyunda değişimlere yol açacağı nedeniyle bu tür tesislere karşı çıkmaktadırlar.

 

4.5--Ters ozmosda rulo şeklinde yarı geçirgen bir membran sadece su molekülünün geçeceği kadar(tatlı suyun geçebileceği kadar) porlara(deliklere) sahip olup, ,tuzlu suyu geçirmemektedir.

 

4.5.1--Sonuçta rulonun dışından tatlı su çıkar iken,rulo ara katında tuzlu su ara borusu ile  yoğunlaştırılmış tuzlu su dışarı atılır.

 

4.6--Bu yarı geçirgen zarın porlarında su molekülü diğer tuz moleküllerinin iyonları arsında ancak ve ancak ittire ittire çıkarılabilir.Bu ise bu zarlarda 60 bar gibi yüksek pompa basınçlarını gerektirmektedir.

 

4.6.1--Basıncın yüksekliği sonuçta Pompanın harcadığı enerjinin ve buna bağlı işletme giderinin yada üretilen suyun fiyatını artırmaktadır.

 

4.7--İstanbulda bu şekilde bir tesis , Karadeniz in tatlı sularından boğazın derinliklerinden alınacak  deniz suyu  flaş damıtma+ters ozmoz ile arıtılarak üretilebilir.

 

4.8--Ters ozmozstan yaralanmanın bir yolu da boğazın en derin yerinde yarı geçirgen zarla sarılı bir hücre ve bu hücreye denizaltı su basıncı ile sızan tatlı sular,bir dalgıç pompa ile yer üstü tatlı su tankına gönderilerel üretilebilir mi?

 

4.8.1—Kısaca bu yöntemde ; ters ozmoz için gereken yüksek basıncı,boğazın en derin yerindeki (Karadeniz suyu ile)su basıncını kullanarak sağlamak amacındayız.

 

5--Deniz suyundan ters ozmos teknolojisi ile içilebilir su elde edilmesi için bir yaklaşım:

 

1--Ters ozmos teknolojisiyle; her türlü kirli sudan temiz su elde edilebilir.Şu anda 60 bar ve 0,5 m3/h debide özel membranlar ile ekonomik olmayan(ilk yatırım+işletme(Yüksek elektrik enerjisi tüketimi))

 

2--Bu anlamda bunu sağlayan membranların ve pompaların yerli üretimi  sağlanarak bu teknoloji ucuza getirilebilir.Yada Deniz kıyısına kurulacak tesiste  pompa kullanmadan deniz suyundan temiz su yavaş yavaş üretilebilir.

 

3--Debiyi artırmak için filtre alanı,basıncı artırmak içinde burgulu pompa-paskal prensibine dayalı oluşan bir sistem- modül tesis sayısı artırılabilir.

 

4--Cebri olarak kullanılacak 60 bar basıncı sağlayan pompalar için düz pompa yerine Enerji tasarruflu(frekans konvertörlü)ve  örneğin burgulu (kıyma makinesi gibi) pompa yada  basınç arıtırma  yöntemleri araştırılarak uygulanabilir mi.

 

5—Diğer bir düşünce ise ; Su molekülünü geçiren-deniz suyu anyon ve katyonları(sülfat molekülü ,tuz) geçirmeyen

 

5.1--( Zar için Bilkent  Üniversitesi Nanoteknoloji Merkezine ve/veya Vestel firmasının yakıt pilini(Seramik hidrojen geçirme zarı) geliştiren araştırmacı grubuna sadece su molekülünü geçiren diğer sülfat vs molekülleri Wander Vals kuvvetleriyle iten bir tür ) zar(hidrofobik) geliştirilebilir.Bu zar geliştirilirse normal olarak her türlü(deniz vs) ortam suyu normal basınçta temiz ekonomik olarak ucuz su elde edilebilirse, çok önemli bir buluş olacaktır.


6--Deniz Suyundan İçme Suyu Üretiminde Maliyetler:


1—Amerika da orta boyutta bir kamping için denizden kaliteli su üreten kompakt bir tesisin fiyatı 6000-7000 dolar civarında.Günde 150 galon=568  lt su üretimi sözkonusu.Kamyon üzerinde istediğiniz yere bu paket tesisi götürebiliyorsunuz.


2—Ters ozmoz yönetmeiyle deniz suyundan içme suyu üreten bir tesis için başlangıç maliyeti ön arıtma dahil 400-450 dolar/m3 civarında.


2.1—İşletme maliyeti 0.50-1 dolar/m3 civarında.


2.2—Kullanılan enerji 2.5-5 kw/m3 civarında.


2.3—Abudabi de böyle bir tesis-300.000 m3/gün lük kapasite için çıplak maliyet 3.5 milyar dolar civarında.


3—Bodrumda E-Tech USA firması tarafından sahile açılan kuyular(deniz canlılarının korunması)dan sızan suyu bodrum yarımadasına basacak sistem için mesken ve işletmelere 1.1-1.5 TL/m3 verilen suyun yarı fiyatından verilebilcek.


4—Avşa Belediyesinin yaptığı böyle bir tesis ile 46 lt/sn içme suyu üretilebilmekte.


5—Çanakkalede kurulacak rüzgar türbinlerinden elde edilecek elektrikten termik damıtmalı buharlaştıcı ile deniz suyundan sahilde içme suyu üretmek mümkün olabilir.Maliyetler uygun olduğu takdirde böyle bir tesis kurulabilir.


6--Temiz Su Üretimin İçin Harcanan Enerji:


1--Buharlaştırma yöntemiyle su eldesi için…………………….….10kwh/m3


2--Ters Ozmos(membranlı-pompalı filtrasyon) yolu ile su eldesi için…3kwh/m3


3--Simens in yeni çalışması-Elektrik alanı ile deniz suyunu tuzdan ayrıştırma ile su eldesi için…………………………………………………………..1.5kwh/m3



7--Deniz Suyundan İçme Suyu Üreten Filtre:


1-- Birleşmiş Milletler’in tahminlerine göre 2025 yılında dünya nüfusunun %14’ü su kıtlığı sorunuyla karşı karşıya kalacak.


2-- Manchester Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı yakın zamanlarda temiz su üretiminde kullanılabilecek filtreler üretmek için bir yöntem geliştirdi.


2.1--Dr. Jijo Abraham ve arkadaşlarının Prof. Dr. Rahul R. Nair önderliğinde yaptığı araştırmanın sonuçları Nature Nanotechnology’de yayımlandı.


2.2--Yeni filtreleme teknolojileri geliştirmeye çalışan araştırmacılar bir süredir grafen-oksit zarlar üzerine araştırmalar yapıyor. Geçmişteki çalışmalar bu malzemelerin gazları ayrıştırmada ve su fıltrelemede çok yararlı olabileceğini göstermişti.


2.2.1--Küçük nanoparçacıklar ve organik moleküller, görece kolay bir biçimde filtrelenebiliyor.


2.2.2--Ancak geçmişte bu filtreleri kullanarak tuzlu sudan içme suyu elde etmek için suyun içerisindeki tuzlardan arındırılması mümkün olmuyordu.


2.3--Suyun içerisine batırıldığında grafen-oksit zardaki delikler büyüyor ve küçük tuz molekülleri kolayca bu deliklerden geçebiliyordu.


2.3.1--Manchester Üniversitesi araştırmacıları yakın zamanlarda deliklerin büyümesini engelleyen bir yöntem bularak bu sorunu aştı.


2.3.2--Üstelik yeni yöntem, zardaki deliklerin büyüklüğünün istenildiği gibi ayarlanmasına da imkân veriyor.


2.3.3--Böylece suyun içerisindeyken bile deliklerin ufak tuz moleküllerinin geçmesine imkân vermeyeceği kadar küçük olduğu grafen-oksit filtreler üretilebiliyor.


2.4--Bu yöntem gelecekte pek çok ülke tarafından deniz suyunu filtreleyerek içme suyu elde etmek için kullanılabilir.

Kaynak:


1--Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi-Dr. Mahir E. Ocak


2--Para Dergisi-19-25.08.2007-S:38





Makalenin İzlenme Sayısı : 501

Eklenme Tarihi : 14.01.2020

Önceki sayfaya geri dön.