Dünya nüfusunun üçte birinden fazlası, ciddi su sıkıntısı çekilen kurak bölgelerde yaşıyor. Austin – Teksas Üniversitesinde çalışan bilim insanı ve mühendisler ise bu bölgelerde yaşayan insanların temiz içme suyuna erişmesine yardımcı olabilecek bir çözüm geliştirmiş.
Araştırma takımı, kolayca bulunabilen malzemelerden en kurak iklimlerde bile havadan su çekebilen düşük maliyetli bir jel tabakası geliştirmiş. Tepkimeyi gerçekleştiren malzemeler, kilogram başına sadece 2 dolar tutuyor ve bir kilogram maddeyle %15’ten düşük bağıl nemli alanlarda günlük 6 litreden fazla su elde edilebiliyor. Bağıl nemin %30’a kadar çıktığı ortamlarda ise su miktarı 13 litreye ulaşıyor.
Araştırma, aynı takımın önceki buluşlarına dayanıyor. Söz konusu buluşlar arasında atmosferden su çekme kabiliyeti ve bu teknolojinin kendini sulayan toprak yapımında kullanılması da yer alıyor. Fakat bu teknolojiler görece yüksek nemli ortamlar için tasarlanmış.
Mühendislik Fakültesinin Makine Mühendisliği Bölümünde malzeme bilimi ve makine mühendisliği profesörü olan Guihua Yu şöyle aktarıyor: “Bu yeni çalışma, insanların Dünya’daki en sıcak, en kurak yerlerinde su elde etmek için kullanabileceği pratik çözümlerle ilgili. Bu sayede içme suyuna sürekli erişimi bulunmayan milyonlarca insan, evde çok kolay işletebilecekleri basit, su üreten cihazlara sahip olabilir.”
Yeni çalışma geçtiğimiz hafta Nature Communications bülteninde yayımlandı.
Araştırmacılar, cihazda ana hidrofilik (su çeken) iskelet olarak yenilenebilir selüloz ve mutfakta kullanılan yaygın bir bileşen olan konjak sakızı kullanmışlar. Sakızın açık gözenekli yapısı, nem yakalama sürecine hız kazandırıyor. Bir diğer tasarım bileşeni olan hidrofobik (su iten) etkileşimli ısıl tepkili selüloz ise ısıtıldığında, toplanan suyun hemen çıkarılmasına ve bu sayede su üretimi için gereken toplam enerji girdisinin en aza indirilmesine yardımcı oluyor.
Çöl havasından su çekmek için yapılan diğer girişimler genelde yüksek enerji gerektiriyor ve fazla üretim sağlamıyor. 6 litre kulağa pek fazla gelmeyebilse de, araştırmacılar daha kalın tabakaların veya iyileştirilmiş emici yatakların ya da tabaka dizisinin oluşturulmasıyla beraber toplanan su miktarının önemli oranda artırılabileceğini söylüyor.
Gerçekleşen tepkimenin basit olduğunu söyleyen bilim insanları, bu sayede sistemin büyütülmesinde ve kitlesel kullanıma ulaşılmasında karşılaşılacak güçlüklerin azaldığını ifade ediyor.
Makalenin baş yazarı, önceden Yu’nun laboratuvarında doktora öğrencisi ve şimdi de Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Youhong Guo, “Bunu kullanmak için yüksek lisans yapmanıza gerek yok” diyor. “Malzemeler varsa, herkesin evde yapabileceği kadar basit.”
Esnek yapılı film, kullanıcının ihtiyacına göre çeşitli şekil ve boyutlara girebiliyor. Film tabakasının yapılması için ise sadece, bir kalıba dökülen bütün alakalı bileşenlerin yer aldığı jel başlatıcısı gerekiyor.
Yu’nun takımında doktora öğrencisi ve çalışmanın baş araştırmacıların biri olan Weixin Guan, “Jelin 2 dakikada tamamen hazır oluyor” diyor. “Ardından ise sadece dondurulup kurutulması gerekiyor. Sonrasında kalıptan soyuluyor ve hemen kullanılabiliyor.”
Araştırmaya ABD Savunma Bakanlığı’nın İleri Savunma Araştırma Projeleri Dairesi (DARPA) fon sağlamış. Kurak iklimlerdeki askerlerin içme suyuna erişmesi, projenin büyük bir parçasını oluşturuyor. Fakat araştırmacılara göre yeni jel, basitliği sebebiyle günün birinde insanların bir yapı marketten alıp evlerinde kullanabileceği bir şey de olabilir.
Kaynak: Austin – Teksas Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
