Güney Kore’deki Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nde (UNIST) görev yapan araştırmacılar, elektrik kullanmadan çalışan bu sistemi geliştirerek su arıtma teknolojilerinde önemli bir eşiği aşmış oldu. Üstelik sistem, sadece verimli değil; aynı zamanda pratik, uzun ömürlü ve düşük maliyetli olmasıyla da dikkat çekiyor.
Temiz Su Neden Bu Kadar Hayati Hale Geldi?
İklim değişikliği, artan nüfus ve kontrolsüz su tüketimi, tatlı su kaynaklarını hızla azaltıyor. Geleneksel deniz suyu arıtma yöntemleri ise yüksek enerji ihtiyacı nedeniyle hem pahalı hem de her bölgede uygulanabilir değil. Özellikle elektrik altyapısının yetersiz olduğu yerlerde bu yöntemler neredeyse imkânsız hale geliyor. İşte tam da bu noktada, güneş enerjisiyle çalışan sistemler devreye giriyor.
Güneş Enerjili Sistem Ama Bu Kez Çok Daha Hızlı
Daha önce geliştirilen güneş destekli arıtma sistemlerinin en büyük sorunu yavaş çalışmalarıydı. UNIST’ten Prof. Ji-Hyun Jang liderliğindeki ekip, bu sorunu çözmek için özel bir fototermal malzeme geliştirdi. Bu malzeme, güneş ışığını son derece verimli şekilde ısıya çevirerek deniz suyunun buharlaşma hızını ciddi oranda artırıyor.
Yeni sistemin merkezinde yer alan üçlü oksit yapılı bu malzeme, mangan oksit temel alınarak geliştirildi. Mangan atomlarının bir kısmı bakır ve krom ile değiştirildi. Bu sayede malzeme, güneş ışığının neredeyse tamamını emebilecek hale getirildi.
Güneş Işığının Yüzde 97’sini Emiyor
Klasik malzemeler genellikle sadece görünür ışığı kullanabilirken, bu yeni yapı morötesinden yakın kızılötesine kadar geniş bir ışık aralığını soğurabiliyor. Sonuç olarak yüzey sıcaklığı 80 dereceye kadar çıkabiliyor. Bu da buharlaşmayı doğal sürecin yaklaşık yedi katına kadar hızlandırıyor.
Basit bir karşılaştırmayla anlatmak gerekirse: Eski sistemlerde saatler süren arıtma işlemi, bu yeni teknolojiyle çok daha kısa sürede gerçekleşebiliyor.
Tuz Sorunu Akıllı Tasarımla Aşıldı
Güneşle çalışan arıtma sistemlerinde en büyük sorunlardan biri de buharlaşma sonrası yüzeyde biriken tuz. Bu tuz zamanla sistemi tıkayabiliyor ve verimi düşürüyor. Araştırma ekibi bu problemi çözmek için ters U şeklinde özel bir tasarım kullandı.
Suyu emen bölümde fototermal kaplama yer alırken, özel lifli yapı sayesinde su yüzeye taşınıyor, tuz ise sistemden uzaklaştırılıyor. Ayrıca hidrofobik kumaş kullanımıyla tuzun yüzeyde tutunması engelleniyor. Böylece sistem uzun süre sorunsuz şekilde çalışabiliyor.
Saatte 4 Litreden Fazla İçilebilir Su
Yapılan testlerde, 1 metrekarelik bu sistemin saatte yaklaşık 4,1 litre içme suyu üretebildiği görüldü. Bu miktar, özellikle küçük yerleşim yerleri, afet bölgeleri ve kırsal alanlar için oldukça değerli. Üstelik sistemin çalışması için yalnızca güneş ışığı yeterli.
Su Kıtlığına Karşı Güçlü Bir Alternatif
Araştırmacılara göre bu teknoloji, ölçeklendirilebilir yapısıyla daha büyük sistemlere de uyarlanabilir. Uzun ömürlü olması ve düşük bakım ihtiyacı sayesinde, su kıtlığı yaşayan bölgelerde gerçek bir çözüm sunma potansiyeline sahip.
