17
2017 Bilim
0
134
Bilim insanları güneş enerjisi ile su üretmeyi başardılar. İşte bu ilginç olayın detayları!
Dünya Sağlık Örgütü'nün son raporuna göre; yaklaşık 2 milyar insan temiz içme suyuna erişemiyor. Bu sorunu çözmek için UC Berkeley ve MIT araştırmacıları; kullanılmayan bir kaynaktan su toplamak için çöl gibi yerlerde kullanılabilen, güneş enerjisi ile çalışan bir cihaz yarattı.
Adil olmak gerekirse, havadan su toplama fikri yeni değil. Warka Water, EcoloBlue ve Water Gen gibi şirketler zaten bunun yapılabileceğini gösterdiler.
Bu su toplama sistemleri genellikle yüksek nem seviyeleri veya güç kaynağı gibi çalışma koşullarına gereksinim duyuyor. UC Berkeley'nin önderliğindeki ekip, kurak ve kuraklığa maruz kalmış bölgelerde bile elektriğe erişimi olmayan kişilerce bile kullanılabilecek bir çözüm geliştirmek istiyor.
Bunu yapmak için, metal-organik çerçeveler (MOF) olarak bilinen, 20 senedan daha önce öncülük ettiği bir sentetik materyal sınıfına yöneldiler. Bu bileşikler, organik moleküller ile birlikte dikişli metallerin bir kombinasyonuna sahip.
İstenmeyen elementlerin akmasına izin verirken gaz ve sıvı molekülleri tutabilen katı ve gözenekli yapılar oluşturur. Bugüne kadar MOF'ler karbon dioksit, hidrojen ve metan gibi gazları yakalamak için kullanılıyordu.
Bu durumda, su toplama makinesi Yaghi ve arkadaşlarının UC Berkeley'de 2014'te su molekülleri yakalamak için geliştirdikleri bir zirkonyum esaslı MOF kullanıyor.
Güneş ile yoğunlaştırıcı bir yer arasında sıkışan malzeme su molekülleri yakalıyor. Daha sonra, güneş ışığı MOF'yi ısıtıyor ve su moleküllerini kondansöre doğru iter ve burada bir kolektöre damlayan su damlacıkları haline geliyor.
MIT'nin cihaz araştırma laboratuarı başkanı Evelyn Wang, "Bu çalışma, yüksek nispi nem koşulları gerektirmeyen ve havadaki suyun hasat edilmesi için yeni bir yol sunmakta ve mevcut diğer teknolojilerden çok daha fazla enerji verimliliği sağlamaktadır" dedi.
Çalışmaya göre; prototip, %20 gibi düşük nem seviyelerinde 1 kg MOF kullanarak 12 saatlik bir süre boyunca havadan yaklaşık 3 litre su üretmeyi başardı.
Sonuçları düşük nemde havadan yapılan üretim için "büyük bir atılım" olarak nitelendiren Yaghi, bu teknolojinin "kişiselleştirilmiş su" dediği şeyin kapılarını açtığını ve yoksul ülkelerdeki hanelerin bu cihazdan faydalanabileceği bir geleceği mümkün kıldığını belirtti.
Araştırmacılar, cihazın ticaretine başlamadan önce iyileştirme için üzerinde daha fazla çalışılması gerektiğinin farkında. Günümüzde MOF, sudaki ağırlığının yalnızca yüzde 20'sini, bir kilogramda 150 dolara mal oluyor.
Doğru malzemeyi kullanmak, maliyetleri düşürürken emilim oranını en az %40 oranında artırabilir.
Aynı zamanda Wang'ın ekibi hasat sistemini iyileştirmek için de çalışıyor. Böylelikle sadece gün boyunca değil, saat boyunca su üretebiliyor.