Dünya çapında birçok kıyı topluluğu deniz suyunu içme suyuna dönüştürmek için tuzdan arındırmaya güveniyor. Birleşmiş Milletler bu sorunda 2.2 milyar kişiyi işaret ediyor. Ters osmoz ve termal distilasyon gibi yaygın yöntemler yüksek enerji tüketiyor, kimyasal ön ve son işlem gerektiriyor ve geride konsantre tuzlu su (brine) bırakıyor; bu atık yerel tuz konsantrasyonlarını artırıp denizde oksijen azalmasına ve deniz yaşamının zarar görmesine yol açabiliyor.
Rochester Üniversitesi'nden araştırmacılar daha sürdürülebilir bir yaklaşım sundu. Sistem güneş enerjisiyle çalışıyor ve yüzeyi femtosaniye lazerlerle işlenmiş siyah metal paneller kullanıyor; bu işlem panelin yüksek ışık emilimine sahip olmasını ve suyu hızla çekmesini sağlıyor. Lazerle işlenen etkin bölge ince bir su filmi oluşturuyor, güneş ışığını emerek suyu distile ediyor ve çözünen tuzları işlem görmemiş pasif bölgeye taşıyor. Tasarım, etkin bölgenin tuzla tıkanmasını engelliyor, böylece kimyasal katkı olmadan sürekli çalışabiliyor.
Minerallerin kabuk oluşturmasını önlemek için panellerde küçük oluklar biçimlendirildi; ayrıca su buharlaştıkça tuzları pasif bölgeye yönlendirmek için kahve halkası etkisinden yararlanıldı. Pasifik, Atlantik ve Hint Okyanusu örnekleriyle yapılan testlerde içme suyu üretildi ve tuzlar toplanmak üzere pasif bölgeye yönlendirildi. Yöntem zararlı konsantre sıvı atık yerine neredeyse %100 tuzu katı halde biriktiriyor; bu katı tuzlar sofra tuzu ve diğer mineraller için kaynak sağlayabilir.
İlgili bir çalışmada araştırmacılar oluklara hidrojen titanattı nanoparçacıklar gömerek lityumu diğer tuzlardan izole etti; Great Salt Lake örnekleri kullanılarak desalination sonrası kalan tuzlardan yaklaşık %50 lityum çıkarıldı. Araştırmanın başyazarı Chunlei Guo ve meslektaşları sonuçları Light: Science & Applications ile Journal of Materials Chemistry A dergilerinde yayımladı. Guo, teknolojinin küçük kanıt amaçlı cihazlarda gösterildiğini ve doğası gereği ölçeklendirilebilir olduğunu belirtiyor. Yaklaşım enerji kullanımını azaltabilir, kimyasal katkılardan kaçınabilir, brine atıklarını azaltabilir ve içme suyuna erişimi iyileştirirken daha sürdürülebilir mineral tedarik zincirleri yaratabilir. Çalışma National Science Foundation, Bill & Melinda Gates Foundation ve Worldwide Universities Network tarafından desteklendi.
Zor kelimeler
- konsantre — bileşeni yoğun, seyreltilmemiş sıvı karışım
- emilim — ışığı soğurma veya içine alma olayıemilimine
- distile etmek — sudan tuzu ve safsızlığı ayırmak için buharlaştırmakdistile ediyor
- femtosaniye — çok kısa, saniyenin çok küçük bir kesri
- kahve halkası etkisi — kuruyan damladaki parçacıkların kenara toplanması olayıkahve halkası etkisinden
- pasif bölge — etkin olmayan, işlem görmeyen kısım veya alanpasif bölgeye
- oluk — suyun veya akışın yönlendirdiği dar oyukoluklar, oluklara
- nanoparçacık — çok küçük, nanometre ölçeğindeki parçacıknanoparçacıklar
- ölçeklendirilebilir — farklı boyutlarda veya daha büyük yapılabilir
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Bu güneş enerjili, lazerle işlenmiş panel yaklaşımının tuzlu su arıtımında en önemli avantajları ve olası zorlukları neler olabilir? Açıklayın.
- Katı halde biriktirilen tuz ve minerallerin yerel topluluklar için hangi ekonomik veya çevresel fırsatları sağlayabileceğini tartışın.
- Lityum gibi minerallerin tuzlu atıklardan ayrılması, sürdürülebilir mineral tedarik zincirleri için ne gibi etkiler yaratabilir? Örneklerle açıklayın.
İlgili makaleler
Kuantum bilgisayarlar binlerce kilometre bağlanabilir
Chicago Üniversitesi'nden bir çalışma, erbiyum atomlarının daha uzun kuantum kohezyon süreleri sayesinde kuantum bilgisayarların teoride 2.000 km'ye kadar bağlanabileceğini gösteriyor. Ekip deneylerle bu fikri test etmeyi planlıyor.
Yapay zekâ sosyal medyada çoğu Afrika dilini anlamıyor
Sosyal medyadaki içerikleri kaldıran yapay zekâ sistemleri Afrika dillerinin büyük kısmını anlamıyor. Bu durum içeriklerin yanlış kaldırılmasına veya zararlı paylaşımların kalmasına yol açıyor; araştırmacılar ve platformlar çözüm arıyor.
Yapay zekâ destekli kan testi demansları ayırt ediyor
Araştırmacılar yapay zekâ tabanlı bir kan testi geliştirdi. Test, Alzheimer, Parkinson ve diğer yaygın demans nedenlerini ile normal yaşlanmayı yüksek doğrulukla ayırabiliyor; ancak klinik kullanım için ek doğrulamaya ihtiyaç var.