Skip to content Skip to navigation

Enerji Santrallerinden İçme Suyu

Dr. Mahir E. Ocak
05/07/2018 - 16:52

Elektrik ve nükleer enerji santrallerinde soğutma amacıyla kullanılan suların büyük kısmı buharlaşarak atmosfere karışır. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde çalışan bir grup araştırmacı bu kayıp suları geri kazanmak için yeni bir yöntem geliştirdi. Soğutma amacıyla deniz sularının kullanıldığı, kıyı şehirlerinde kurulmuş enerji santrallerinde bu yöntemden yararlanarak tuzlu sulardan içme suyu elde etmek de mümkün. Maher Damak ve Doç. Dr. Varansi Kripa K. Varanasi tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Science Advances’ta yayımlandı.

Günümüzde içme suyu elde etmek için kullanılan çeşitli yöntemler var. Bu yöntemler kuraklığın sorun olduğu bölgelerde, hem doğal sisten hem de endüstriyel soğutma kulelerinin baca dumanından içme suyu üretmek için kullanılıyor. Ancak bu yöntemlerin verimliliği o kadar düşüktür ki içlerinden geçen suyun sadece %1-3 kadarı geri kazanılır. Araştırmacılar, projeye bu sistemlerin verimliliğini yükseltmek amacıyla başlamışlar.

Günümüzdeki sistemlerin verimsizliğinin sebebi, sistemin içinden geçen su buharının sadece küçük bir kısmının toplama işlevi gören parçalarla temas etmesidir. Tıpkı bir uçağın etrafındaki hava akımının uçağın üstünden ve altından geçen iki ayrı akıma bölünmesi gibi, sis-toplama sistemlerinin içine giren hava da karşılaştığı engellerin etrafından dolaşmaya başlar. Araştırmacılar, su moleküllerinin toplama işlevi gören parçalarla daha çok temas etmesini sağlamak için hayli basit bir çözüm bulmuşlar. Geliştirilen yeni sistemde ilk olarak elektrik yüklü bir iyon demetiyle çarpıştırılarak su moleküllerinin elektrik yükü kazanması sağlanıyor. Daha sonra elektriksel kuvvetler yardımıyla su molekülleri temas etmesi istenen kısımlara doğru yönlendiriliyor. Çalışma ilkesinin basit olmasının yanı sıra yeni yöntemin kullanım maliyetinin de hayli düşük olduğu belirtiliyor.

Endüstrideki soğutma kulelerinden çıkan baca dumanı, doğal sisten çok daha yoğun olduğu için sistemin verimliliğinin, özellikle enerji santrallerinde kullanıldığında, çok daha yüksek olacağı belirtiliyor. Araştırma ekibinin üyelerinden Doç. Dr. Varanasi, 600 megavat güç üreten bir santralde bu yöntemle yılda 550 milyon litrenin üzerinde suyu geri kazanmanın mümkün olduğunu söylüyor. Bu miktar yaklaşık %20-30’luk verime karşılık geliyor.

Yeni yöntemin en önemli kullanım alanlarından biri, deniz suyunu arıtarak içme suyu elde etmek olabilir. Kıyı bölgelerindeki enerji santrallerinde soğutma amacıyla genellikle deniz suyu kullanılır. Geliştirilen sis-toplama sisteminin yaptığı şey aslında suyu damıtmak olduğu için, deniz suyu kullanılan bu enerji santrallerinde içme suyu üretmek için de yeni yöntemden yararlanılabilir. Araştırmacıların tahminlerine göre var olan enerji santrallerini bu sistemle donatmanın maliyeti, yeni bir deniz suyu arıtma tesisi kurma maliyetinin yaklaşık üçte biri kadar. İşletme maliyetinde ise oran elli de bire kadar düşebilir.

İlgili İçerikler

Fizik

Bu yıl sekizincisi düzenlenen Breakthrough Ödülleri’nde temel fizik alanındaki ödülün sahibi ilk karadelik görüntüsünün elde edilmesi çalışmasını gerçekleştiren araştırmacılar oldu. Ödül kazanan araştırmacılar arasında Türk bilim insanı Prof. Dr. Feryal Özel de bulunuyor.

Fizik

Ay'a ulaşmamızı sağlayan en önemli teknolojilerden biri roketlerdi. Peki, roketler nasıl çalışıyor? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde bir araba tasarlayarak Newton'un hareket yasalarını ve roketlerin çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Söz konusu elektronlar, protonlar gibi “noktasal” parçacıklar olduğunda aynı işaretli elektrik yüklerinin birbirini ittiği, zıt işaretli elektrik yüklerinin birbirini çektiği bilinir. Ancak çok sayıda elektrik yüklü noktasal parçacığın bir araya gelmesiyle oluşan “bileşke” parçacıklarda durum farklıdır. 

Fizik

Danimarkalı gökbilimci Ole Christensen Romer, ışık hızını belirlemek için çalışmalar yapan ilk bilim insanlarından biridir. Romer, yaptığı uzun süreli gözlemler sonucunda Jüpiter’in uydularından Io’nun iki tutulması arasında geçen zamanlarda farklılıklar tespit etti.

Fizik

Bu etkinliğimizde yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinin farklı enerji türlerine dönüştüğünü gözlemleyebileceğimiz bir düzenek tasarlayacağız.

Fizik

James Watt’ın buhar motorunu keşfetmesi Sanayi Devrimi’nin başlangıcı olarak kabul edilir. James Watt, buhar motorunu madenlerde ortaya çıkan suyun dışarı pompalanması için etkili bir yöntem ararken geliştirdi. İlk yazımızda Arşimet, 12. yüzyılda yaşayan el-Cezeri ve 16. yüzyılda yaşayan Takiyüddin’in suyun yukarı taşınması için geliştirdikleri düzenekleri anlatmıştık.

Fizik

Uluslararası bir araştırma grubu, araçların arka kısımlarına hava püskürten cihazlar yerleştirerek hava sürtünmesini azaltmayı başardı. Dr. Ruiying Li ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Physical Review Fluids’te yayımlandı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemelerden güneş enerjisi ile çalışan bir yel değirmeni düzeneği tasarlayarak enerji dönüşümünü gözlemleyeceğiz.

Fizik

Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü ve Zürih Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutulduğunda bile suyun donmasını engelleyen bir yöntem geliştirdi. 

Fizik

Nano ölçekteki malzemelerin özelliklerinin anlaşılması için gerçekleştirdiği uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmalarıyla 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’ne layık görülen Doç. Dr. Hasan Şahin ile bir söyleşi gerçekleştirdik.