Dr. Harun Bilirgen ile Söyleşi

Artan nüfus ve yeni teknolojiler enerji ihtiyacımızı sürekli artırıyor. Bilim insanları alternatif enerji kaynakları oluşturmaya çalışırken bir yandan da mevcut kaynakları daha verimli kullanmanın yollarını arıyor. Önemli miktarda enerji elde edilen tesislerden biri de fosil yakıtlı elektrik üretim santralleri. Ancak bu santrallerin bacalarından çıkan karbondioksit ve diğer gazlar hem küresel ısınmaya neden olabiliyor hem de çevreyi kirletebiliyor. Bu sorunların çözümü için çalışan makine mühendisi Dr. Harun Bilirgen ile öğrenim hayatı ve araştırmaları hakkında konuştuk.

TÜBİTAK Bilim Genç: Kendinizi tanıtır mısınız?

Dr. Harun Bilirgen: 1970 yılında, Yozgat’ın Sorgun ilçesinde doğdum. İlk ve ortaöğrenimimi Sorgun’da tamamladım. Haziran 1992’de Çukurova Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nü bölüm birincisi olarak tamamladım. Üniversitede araştırma görevlisi iken Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı’nın Türkiye genelinde açtığı sınavı kazanarak 1993 yılında yurt dışına gittim. Amerika Birleşik Devletleri’nde, mühendislik alanında saygın bir yeri bulunan Lehigh Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde yüksek lisans ve doktora eğitimimi tamamladım. Bu bölümde bir yıl doktora sonrası araştırmacı olarak çalıştıktan sonra, 2001 yılında, aynı bölüme bağlı “Enerji Araştırmaları Merkezi”nde araştırmalarıma devam ettim. Altısı Amerika’da bir tanesi de Türkiye’de olmak üzere toplam 7 patent ve 100’ün üzerinde akademik yayınım var.

TÜBİTAK Bilim Genç: Peki, ülkeye dönüşünüz?
Dr. Harun Bilirgen: 20 yılda kazandığım bilgi ve tecrübeleri ülkemize aktarmak için son bir yıldır Çukurova Üniversitesi Teknokent Kampüsü’nde kurduğum bir Ar-Ge (araştırma ve geliştirme) firması aracılığıyla enerji ve çevre ile ilgili çalışmalarıma devam ediyorum.

TÜBİTAK Bilim Genç: Makinelere ilginiz ne zaman başladı?

Dr. Harun Bilirgen: Makinelere ilgim çocukluğuma dayanıyor. O dönemde motorlu taşıt, uçak, radyo, televizyon vs. gibi aletlerin nasıl çalıştığını merak eder, fırsat buldukça evdeki aletlerin içini açıp incelerdim. O yıllarda evimizde bozulan aletlerin çoğunun sorumlusu bendim. Dedemin anneme hediye ettiği Grundig marka radyosunu da tamir edeyim derken tamamen bozmuştum. Ama ortaokul ve lise yıllarında, merakım sayesinde artık basit ev aletlerinin çalışma prensibini anlayıp tamir edebilir hale gelmiştim. Hatta mahallede arkadaşlarımın bisikletlerini, komşularımızın da bozulan aletlerini tamir ederek bir hayli ünlenmiştim.

TÜBİTAK Bilim Genç: O zaman mühendislik tercihiniz de çocukluğunuza dayanıyor diyebiliriz.

Dr. Harun Bilirgen: Evet, derslerimde çok başarılı olmam ve merakım sayesinde babam her fırsatta, gururla “Benim oğlum mühendis olacak” derdi. Bu da beni hem çok mutlu hem de motive ederdi.   

Çocukluğumdan itibaren insan yapımı mekanizmaların ve doğanın işleyişini anlamak, yorumlamak ve olaylar arası sebep-sonuç ilişkilerini çıkarmak ilgimi çekmiştir. Bu nedenle mühendislik, doğal olarak, yönelebileceğim tek meslekti; ben de makine mühendisi olmayı tercih ettim. 

 

TÜBİTAK Bilim Genç: Hangi konularda araştırma yapıyorsunuz?

Dr. Harun Bilirgen: Araştırmalarım enerji ve çevre üzerine. Fosil yakıtlı elektrik üretim santrallerinin verimlerini artırmak ve çevreye saldıkları gazların içerisindeki zararlı maddeleri azaltmak ya da tamamen ortadan kaldırmak için uygulamalı araştırmalar yapıyorum. Fosil yakıt kullanan santrallerin bacalarından çevreye salınan azot oksit bileşiklerinin (NO_x), kükürt oksit bileşiklerinin (SO_x), toz, cıva ve bir sera gazı olan karbondioksitin (CO₂) çevreye verdiği zararları ortadan kaldırmak için araştırmalar yapıyorum. 

TÜBİTAK Bilim Genç: Peki, kısaca sera gazlarından bahsedecek olursak…

Dr. Harun Bilirgen: Güneş’ten gelen enerji nedeniyle Dünya’nın yüzeyi ısınır. Sıcaklığı artan yeryüzü kızılötesi dalga boyunda ışıyarak ısı kaybeder. Sera gazları ise yeryüzünden yayılan termal ışınımı soğurarak Dünya’nın soğumasını engeller. Günümüzde sera gazları küresel ısınma probleminin başlıca sorumlusu olarak kabul ediliyor. Termik santrallerden atmosfere salınan sera gazlarının azaltılması ise enerji ve çevre alanında çalışan araştırmacılar için öncelikli bir araştırma konusu. 

TÜBİTAK Bilim Genç: Çeşitli sera gazları olmasına rağmen neden karbondioksit üzerine yoğunlaşılıyor?

Dr. Harun Bilirgen: Karbondioksit gazı (CO₂); metan (CH₄), nitrus oksit (N₂O), su buharı (H₂O) ve troposfer tabakasının alt kısımlarında bulunan ozonla beraber başlıca sera gazlarından bir tanesidir. Karbondioksit_, atmosferdeki sera gazları arasında oranı en yüksek olanıdır.  Karbondioksitin sera gazı etkisi metana göre daha düşük olmasına rağmen, atmosferdeki insan kaynaklı karbondioksit salımının çok yüksek olması, araştırmacıların bütün ilgisinin karbondioksit üzerinde toplanmasına neden olmuştur.

TÜBİTAK Bilim Genç: Karbondioksit gazı ile ilgili ne tür çalışmalar yapıyorsunuz?

Dr. Harun Bilirgen: 1880’lerden itibaren atmosferdeki karbondioksit oranında belirgin ve hızlı bir artış meydan gelmiş, buna paralel olarak da atmosfer sıcaklığında da artış gerçekleşmiştir.

Atmosferdeki insan kaynaklı karbondioksit salımının azaltılması, karbondioksit gazının atmosfere salınmadan tutularak yeraltında depolanması ve doğal yöntemlerle atmosfere salınan karbondioksit gazının tutulması araştırmacıların üzerinde çalıştığı başlıca konulardır. Benim çalışmalarım da bu üç ana başlıkta toplanmasına rağmen, daha çok doğal yöntemlerle karbondioksit gazının tutulması üzerine yoğunlaşıyorum.

Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı tarafından desteklenen projemde, tasarladığım yosun fotobiyoreaktörlerinde atık su ve termik santrallerin bacasından atılan gazları kullanarak çevreye salınan karbondioksiti kısmi olarak tutmak (Carbon fixation) için çalışmalar yapıyorum. Bilindiği gibi biyoreaktörler biyolojik ve/veya biyokimyasal süreçlerin kontrollü ortamlarda ve deney koşullarında (pH, sıcaklık, basınç, besi ve atık ortamı vb.) gerçekleştirilmesini sağlayan cihazlardır. Biyoreaktörler genelde silindirik yapıda olup, kullanım alanlarına göre hacimleri birkaç litreden birkaç metreküpe kadar değişebiliyor. Biyoreaktörün bir özelliğini tarif eden “foto” ön eki ise fototrofik (phototrophic) organizmaların ışık enerjisini kullanarak büyümesini sağlayan biyoreaktörler için kullanılır. Bitkiler, yosunlar ve bazı bakteriler fototrofik organizmalara örnek olarak gösterilebilir. Biyoreaktör içerisindeki organizmalar fotosentez ile ışık ve karbondioksiti kullanarak büyür. 

Tasarladığım yosun fotobiyoreaktörlerinin büyük kütlelerde su ihtiyacı olduğundan bu reaktörlerde içilebilir su kullanılması mümkün değildir.  Bu nedenle, reaktörlerde çok zengin bir besleyici madde olan, kentsel arıtma sistemlerinden temin edilen atık su kullanılıyor. Aynı reaktörlerin diğer bir girdisi de karbondioksit bakımından zengin, fosil kaynaklı baca gazıdır. Fotobiyoreaktörler, güneş ışığı ile fotosentez yaparak ve baca gazı içerisindeki karbondioksit gazını kullanarak yosunun büyümesini sağlar. Bu sırada reaktör çıkışındaki karbondioksit oranı düşmüş olur. 

TÜBİTAK Bilim Genç: Çalışmada yosun kullanılmasının sebebi nedir?

Dr. Harun Bilirgen: Bu çalışmada yosun kullanılmasının sebebi yosunun çok kısa sürede (24 saatte) kütlesini iki katına çıkarabilecek kadar hızlı büyümesi ve buna bağlı olarak bünyesinde hızlı bir şekilde karbon depolayabilmesidir. Bunun yanı sıra bazı yosun türleri yüzde 60’a kadar lipid (yağ) içerir. Fotobiyoreaktörlerden hasat edilen yosun içerisindeki yağ özel bir yöntemle çıkarılarak yakıt da elde edilebilir. Böylece iki farklı atık kaynağı kullanılarak hem küresel ısınmaya sebep olan karbondioksit gazı salımı azaltılmış olur hem de biyoyakıt elde edilir.   

TÜBİTAK Bilim Genç: Bu çalışmanızın pratiğe döküldüğü herhangi bir tesis var mı?

Dr. Harun Bilirgen: Her ne kadar bu çalışma kâğıt üzerinde mükemmel gözükse de henüz Ar-Ge aşamasındadır. Ticari bir ürüne dönüşebilmesi için benim gibi birçok araştırmacının yıllarca çalışması gerekiyor. 

TÜBİTAK Bilim Genç: Sizi bu konularda araştırma yapmaya yönelten sebepler neler?

Dr. Harun Bilirgen: İnsanların hayatlarını kolaylaştırmak için teknoloji üretirken aynı zamanda kendilerine ve gelecek kuşaklara zarar verme lükslerinin olmadığını düşünüyorum. Bu nedenle hem enerji üretimi hem de bu esnada çevreye salınan zararlı gazların önlenmesi için araştırmalar yapmak ve teknoloji üretmek ilgimi çektiği için araştırmalarımı enerji ve çevre üzerine yoğunlaştırdım.   

TÜBİTAK Bilim Genç: Yaptığınız araştırmaların uygulama alanları neler?

Dr. Harun Bilirgen: Yosun fotobiyoreaktörleri ile geliştirmeye çalıştığım teknoloji fosil yakıtlı termik santraller başta olmak üzere çimento üretim tesisleri, petrol rafinerileri, atık su arıtma tesisleri gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılabilir.