Atık suyu temizlerken elektrik üreten bir cihaz geliştirildi

Prachi Patel

Enerjiden yoksun ama insanlarla ve onların ürettikleri atıklarla dolu bir dünyada, atıkları doğru kullanmak mantıklı görünüyor. Örneğin atık suyu ele alalım: Atık suyun barındırdığı organik maddeler, değerli enerji kaynakları olabilir.

ABD’nin St. Louis kentinde bulunan Washington Üniversitesi’nde görevli araştırmacılar, bu enerjiyi kullanmak amacıyla yeni bir sistem geliştirdiler. Aynı anda hem atık sudan elektrik üreten hem de içme harici kullanım amacıyla suyu temizleyen bir cihaz ürettiler.

DIŞ ENERJİYE İHTİYAÇ DUYMADAN SUYU TEMİZLİYOR

Araştırmacılar, ‘Environmental Science: Water Research&Technology’ adlı dergide ayrıntılı biçimde anlatılan teknolojinin, atık su temizliğini daha da iyileştirebileceğini ve aynı zamanda ‘enerji nötr’ [ihtiyaç duyduğu enerjiyi kendisi üretebilen/ç.n.] bir hale getirebileceğini ifade ediyorlar.

Geleneksel atık su arıtımı büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyar. ABD’de, atık su ve içme suyu tesisleri, ülke çapında kullanılan elektriğin yüzde üç ilâ beşini kullanır. Küresel açıdan bakıldığında, atık su tesisleri ayrıca karbondioksit, yanı sıra metan ve azot oksit de dahil olmak üzere sera gazı emisyonlarının yaklaşık yüzde üçünden sorumludur.

Son dönemde gösterilen çabalar, atık su sistemlerinin enerji ayak izini azaltmayı amaçlıyor. Araştırmacılar, bakterilerin kanalizasyon ve atık suyu, örneğin hidrojen yakıtına ve biyoplastiklere dönüştürebileceğini ortaya koydular. Diğer bazı araştırmacılar da doğayı kirleten azot ve fosforu atık sudan ayrıştırarak gübre haline getirmek doğrultusunda kolay ve düşük enerji gereken yöntemler önerdiler.

MİKROSKOBİK CANLILARDAN ENERJİ ÜRETİYOR

Atık sudan enerji üretmenin bir diğer yolu ise atık suyu elektriğe dönüştürmek amacıyla bakterileri kullanan ve ‘mikrobiyal yakıt hücresi’ diye adlandırılan bir cihaz kullanmak olabilir. Bu yeni cihaz, mikrobiyal yakıt hücresine ilişkin avantaj sağlayan bir istikamet değişikliği anlamına geliyor: Elektrik üretirken, aynı zamanda kullanılabilir su da üretiyor. Yakıt hücreleri, iki elektrotlu pil benzeri cihazlardır. Washington Üniversitesi’nin araştırma ekibi, karbon kumaştan üretilen bir elektrot yaptı. Kumaş, atık suların içindeki organik maddeleri toplayan bir filtre işlevi görüyor. Bakteriler, organik maddeleri tükettikleri ve elektrik üretimini sağlayacak biçimde elektronları serbest bıraktıkları bu kumaş üzerinde hızla çoğalıyorlar.

Öte yandan, toplanan su, sulama gibi içme harici kullanımlar için ya da çevreye salınabilecek kadar temiz. Araştırmacılar, laboratuvarda gerçekleştirdikleri testlerde, sistemi 30 günlük bir deneme süresi boyunca gerçek atık su ile beslediler ve bu zaman zarfında etkili bir şekilde çalıştığını gördüler. Şimdi ise onu büyütmeyi ve gerçek dünyada denemeyi amaçlıyorlar.

Yazının orijinali Anthropocene Magazine sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)