Su moleküllerini çıkarabilen ve bunları enerji kaynağı olarak yalnızca ortamdaki güneş ışığını kullanarak havadaki su moleküllerini çekip içilebilir suya dönüştürebilen bir cihaz hayal edelim.
Berkeley’de bulunan California Üniversitesi’ndeki araştırmacıların gerçeğe dönüştürmeyi amaçladıkları şey bu.
Şarku’l Avsat’ın Nature Water dergisinden aktardığı yeni araştırmaya göre araştırmacılar, bu görevi yerine getiren ve aşırı iklim koşullarında verimliliğini kanıtlayan bu cihazı başarıyla tasarladı.
Su cihazı, su moleküllerini havadan tekrar tekrar çıkarmak için atmosferde metal-organik çerçeve (MOF) olarak bilinen nano gözenekli bir malzeme kullanıyor.
Cihazın etkinliği, Kuzey Amerika’nın en sıcak ve en kurak yeri olan Death Valley Ulusal Parkı’nda test edildi. Bu testler ayrıca cihazın her yerde temiz su sağlayabileceğini ve iklim değişikliklerinin neden olduğu kötüleşen kuraklık koşullarını ele alabileceğini gösterdi.
Su sorunu riski en fazla olan bölgeler arasında Orta Doğu, Kuzey Afrika, Güney Asya ve Sahra altı Afrika bulunmakta.
Su stresi tehlikesi
Birleşmiş Milletler’e (BM) göre, dünya nüfusunun üçte biri su stresli bölgelerde yaşıyor. 2050 yılına kadar neredeyse 5 milyar insan yılın bir döneminde bir tür su stresi yaşayacak.
Su stresi, su talebinin mevcut arzı aştığı bir durumdur. Buna nüfus artışı, iklim değişikliği ve kirlilik gibi bir dizi faktör neden olabilir. Su stresi riski en fazla olan bölgeler arasında Orta Doğu, Kuzey Afrika, Güney Asya ve Sahra Altı Afrika bulunmakta. Bu bölgeler zaten su kıtlığından mustarip ve içlerindeki durumun önümüzdeki yıllarda daha da kötüleşmesi bekleniyor.
Su kıtlığının üstesinden gelmeye yardımcı olacak bir cihaz
Bu sorun, Berkeley California Üniversitesi'nde James ve Neeltje Tretter Kimya Bölümü’nden, ABD Ulusal Bilimler Akademisi üyesi Prof. Dr. Omar Yaghi’yi yeni bir su kaynağı bulmak amacıyla MOF icat etmeye motive etti.
Çalışmalar, hidrojeller, zeolitler (bir çeşit alüminyum silikat taşı) veya tuzlar gibi diğer malzeme türlerinin düşük nem koşullarında ve aynı zamanda yüksek kapasiteli enerji verimli bir şekilde çalışamayacağını göstermekte.
Ancak bu yeni teknoloji ister içme ister sulama için olsun, su kıtlığı krizini ele almak için olağanüstü bir araç haline getirebilir. Bu teknoloji, suyun bol olduğu ancak temiz olmadığı alanlarda temiz suyu güvence altına almak için de kullanılabilir.
Cihaz, atmosferde buhar olarak yakaladığı suyun yüzde 85 ila yüzde 90’ını içme suyuna dönüştürüyor. Ayrıca günde bir kilogram MOF başına 285 grama kadar su yakalar ve bu da bir bardak suya eşdeğerdir. Bir MOF, yenilenmeden veya değiştirilmeden uzun yıllar boyunca birkaç döngü boyunca çalışmaya devam edebilir.
Çevre dostu bir cihaz
Cihazın diğer temiz su üretim teknolojilerine kıyasla avantajlarından biri, tamamen onu çevreleyen güneş ışığından güç alması ve çalışmasının ek enerji kaynağı gerektirmemesi. Bu, çalışmasının gezegenin ısınmasına yol açan herhangi bir emisyon üretmediği anlamına geliyor.
Üniversite ekibi erken prototipin verimliliğini, boyutunu ve kapsamını geliştirmeye çalışıyor. Prof. Dr. Omar Yaghi, bir gün, veri bilimi ve makine öğreniminin yardımıyla, bu cihazların toplum genelinde yaygın bir şekilde benimsendiğini göreceğiz. Bu cihaz gelecekte, yemek pişirmek ve temizlik için evlere temiz su sağlayacak” dedi.
