Deniz suyundan içme suyu elde edilebilir mi?

Su ve iklim sorunu dünyayı ve insanlığı en çok etkileyen sorunlardan biri. Özellikle küresel ısınmanın artması ile beraber pek çok küresel sorun yaşanırken artan karbon salınımı nedeniyle sorun yakın bir zamanda da çözülecekmiş gibi gözükmüyor. Geçtiğimiz yıl doğaya 51 milyar ton sera gazı salındı ve bu sera gazları tıpkı bir serada sıcaklığın artması gibi dünyamızın ısısının gün geçtikçe artırıyor. Zaten sera kelimesi de tam olarak buradan geliyor. Küresel ısınmanın artması pek çok iklim sorununu beraberinde getirirken yaşanabilecek en büyük sorunlardan biri de canlılığın ve insanlığın temel yapı taşlarından biri olan su kıtlığı.

Sıfır Günü

Güney Afrika’nın Cape Town kentinin su ihtiyacının yarısını karşılayan Theewaterskloof barajı 2015 yılında yaşanan kuralık sebebiyle birkaç kez kuruma tehlikesi ile karşı karıya kaldı. Hızlandırılmış uydu görüntülerinde barajdaki su seviyesinin her gün gittikçe azaldığı net bir şekilde görülebiliyordu. 2018 yılında şehir Day Zero olarak adlandırılan Sıfır Günü’ne de yaklaştı. Sıfır Günü su seviyesinin düşmesi ile beraber muslukların akmadığı insanların kendi paylarına düşen suları alabilmek için sıraya girmeleri gerekeceği gün için yapılan bir tanımlama. Teknolojinin ve medeniyetin bu kadar ilerlediği bir zamanda adeta sıfıra dönülen bir dönüm noktası.

Birçok büyük şehir su tehdidi altında

Cape Town özellikle son yıllarda yaşanan su sorunlarının ardından su tehlikesi yaşayan ilk büyük şehirdi ancak görünüşe bakılırsa son büyük şehir de olmayacak. Jakarta, Londra, Pekin, İstanbul, Tokyo önümüzdeki yakın bir günde kendi sıfır günleri ile karşı karşıya gelebilir. Dünya üzerinde su tehdidi birçok kenti etkilemeye devam ediyor. Nitekim dünyanın çoğu bölgesi yılda en az bir ay su stresi yaşıyor. Ülkemizde de özellikle yaz aylarında birçok kentimizdeki baraj su seviyelerinin azaldığına dair basında birçok haber yer alıyor. Tüm dünyada su arzı ve su talebi arasındaki fark giderek azalıyor.

Dörtte üçü suyla kaplı gezegende neden su sorunu var?

Dünyada su sorunu yaşanması biraz tuhaf gelebilir. Zira Mavi Gezegen olarak adlandırılan Dünya’nın büyük bir kısmı su ile dolu. Rakamla ifade etmek gerekişe 1.2 milyar trilyon (rakam o denli büyük ki ancak bu şekilde ifade edilebiliyor) litreden fazla su var. Ancak sorun şu ki bu suyun yüzde 97’si tuzlu. Suyun yüzde 2’si de buzullarda donmuş halde duruyor. Yani içinde bulunan su miktarından ötürü mavi gezegen olarak adlarında Dünya’mızdaki suyun sadece yüzde 1’lik bir kısmı içilebilir sudan oluşuyor.

Tuzdan arındırma

Dünyada bu kadar çok miktarda suyun olmasına rağmen bunun çok ufak bir kısmının içilebilir olması umut verici bir çözümün ön plana çıkmasına neden oluyor: Tuzdan arındırma. Tuzdan arındırma oldukça basit bir çözüm gibi görünüyor. İçilmez haldeki ve tuz miktarı yoğun olan sudaki tuzu çıkarıp sınırsız tatlı su tedariği sağlanabiliyor. Peki çözüm bu kadar basitken ülkeler neden daha fazla sudan arındırma tesisi inşa etmiyor?

Tuzdan arındırma yöntemi eski medeniyetlerde de kullanılan dolayısıyla binlerce yıldır kullanılan doğal bir süreç. Aristoteles’in binlerce yıl önce ele aldığı gibi güneş deniz suyunu buhara dönüştürür, buhar tekrar yoğunlaşarak yağmur olarak yağıp yeryüzüne geri döner. Yunan denizcileri de uzun yolculukları sırasında su ihtiyacını karşılayabilmek için deniz suyunu kaynatırdı. Romalılar ise tuzu sudan ayıklamak için kil filtreleri kullanırlardı. Bu yöntemler günümüz ilkel toplumlarında da sık sık kullanılan ve geçerliliği olan yöntemler. Termal tuzdan arındırma yönteminde ısı kullanılır. Bunu imkan veren şey ise fiziğin kendisidir. Zira tuzun kaynama noktası sudan çok daha yüksektir. Bu nedenle suyu kaynattığınızda tuz suyun içinde kalarak yalnızca tatlı su buharlaşmış olur. Tuzdan arındırma filtreleri ise basınç kullanır. Bu işlemde geçirgenliği farklı olan bir filtreye tuzlu su gönderilir. Tuz filtrenin bir kısmında kalırken tatlı su ise diğer kısmına geçmiş olur.

Artan nüfusun etkisi

Teknoloji sanayileşme ve nüfus artışının daha fazla araştırmayı teşvik ettiği 19. yüzyıla kadar pek fazla gelişememişti. Ancak nüfus artışının kendisi de su kıtlığının artmasının başlıca sebeplerinden biri. Örneğin Ortadoğu ve Kuzey Afrika dünya nüfusunun yüzde beşlik bir kısmına ev sahipliği yapıyor. Ancak buradaki su kaynakları küresel su kaynaklarının sadece yüzde birine sahip. Çok yakında yaşanacak bir başka faktör de deniz suyunun içme suyuna dönüştürülmesini zorunlu hale getirebilir.

Küresel ısınma

Küresel ısınma ve iklim değişikliği özellikle son 20 yıldır doğayı şiddetli bir şekilde etkilemeye başladı. Küresel sıcaklığın 1 derecenin üstüne çıkması ile bunu daha da yoğun bir şekilde hisseder olduk. Buradaki 1 derecelik artış az gibi gözükse de oldukça etkili. Zira son buzul çağında dünyanın küresel sıcaklığı sadece 6 derece düşmüştü. Küresel sıcaklığın 4 derece arttığı bir zaman diliminde ise buzullarda yer alan sular erimiş suda yaşayan canlılar bu bölgelerde yüzebilmişti.

İklim ısındıkça daha fazla buharlaşacak. Aristoteles’in de fark ettiği gibi daha fazla buhar daha fazla bulutun oluşmasına, daha fazla bulut da daha fazla yağmurun yağmasına neden olacak. Ancak bu yağmur dünya üzerine homojen bir şekilde yağmayacak. İnsanların yerleşim kurduğu bölgelere daha az yağmur yağarken okyanus ve kutuplar gibi insan yerleşiminin olmadığı bölgelere ise daha fazla yağmur yağıyor. Özellikle Ortadoğu ve California gibi kurak alanlar daha da az yağı alacak. Hindistan gibi diğer ülkelerde muson mevsiminde daha fazla yağış yaşanacak. Ancak insanların suya en çok ihtiyaç duyduğu kurak mevsimde daha az yağış olacak. Bu durum deniz suyundaki tuzu arıtma yöntemini daha da popüler hale getirebilir.

Dönüşüme talep artıyor

Yaşanan bu büyüme günümüzde de hissediliyor. Zira deniz suyunu arıtma tesislerinin sayısı 1980 ve 1990’lardan bu yana büyük ölçüde arttı. Özellikle son 20 yılda büyük bir ivme yakalandı. Tuzdan arındırma konusunda araştırmalar yürüten ve Utrecht Üniversitesi’nde bir eğitim görevlisi olan Dr. Edward Jones yaptığı araştırmalar sonucunda dünya üzerinde 1000 metreküpten fazla arıtma kapasitesine sahip 16 binden fazla arındırma tesisinin bulunduğunu ifade ediyor. Ancak Jones bu tesislerin yüzde 71 gibi büyük bir kısmının yüksek gelirli ülkelerde yer aldığını vurguluyor. Bunun en büyük nedeni ise tuzdan arındırma işlemlerinin masraflı olması.

Enerji ihtiyacı nasıl karşılanacak?

Milyarlarca litre suyu kaynatmak çok fazla enerji gerektiriyor. Ortadoğu’da yer alan fosil yakıtlar sayesinde termal süreçleri daha ucuz hale getirse de diğer enerji kaynakları çok daha pahalı. Üstelik fosil yakıtlarla elde edilecek tuz ayrıştırma işlemleri tatlı suya ulaşmamızı sağlarken karbon salınımı nedeniyle küresel sıcaklığı artırıp daha büyük sorunlar yaşamamıza neden olabilir. Ancak tuzu arındırmak için kullanılan enerjinin fosil yakıtlardan gelmesi bir zorunluluk değil. Almanya’nın Berlin kentinde kurulan bir tesisin alternatif yöntemleri bulunuyor.

Boreal Light uyguladıkları basınç yöntemleri ile temiz enerji ile üretilmiş bir tuzdan arındırılmış su elde edebiliyor. Şirket başarısının anahtarı olarak Yeşil Enerji kavramını gösteriyor. Şirket Kenya’da açtığı bir tesisle güneş panellerinden de yararlanarak elektriğin olmadığı köylerde su maliyetini düşük tutuyor. Bu sayede bedavaya alınan su yine rüzgardan ve güneşten alınan masrafsız enerji ile birlikte oldukça ucuz ve temiz bir şekilde üretilebiliyor. Bu sayede iki bin litrelik bir su sadece bir dolara üretilebiliyor. Bu fiyat nehirlerden ya da sondajlardan gelen temiz su ile rekabet edebilecek bir düzeyde.

Salamura sorununu nasıl çözeceğiz?

Tuzu sudan ayrıştırmanın başka sorunları daha var. Tuz sudan ayrıştırıldığı zaman elimize tatlı su geçse de tuz yoğunluğu oldukça yüksek seviyede olan bir atık su elimizde kalır. Bilim camiasında bu suya salamura deniyor. Küresel düzeyde tuzdan arındırılmış bir su üretildiğinde daha fazla salamura üretiyoruz. Tuzluluk ve sıcaklık mevcut oksijeni tüketebilir ve bu olay organizmaların daha fazla zarar görmesine neden olabilir. Zira oksijen yaşamak için en temel yapı taşı. Yoğun tuzlu su ayrıca deniz yaşamına ve buradaki canlılara zarar verebilecek kimyasallar da içerebilir. Tuzdan arındırma endüstrisinin bu salamura konusunda daha iyi bir çözüm üretmesi gerekiyor. Plansız bir şekilde daha fazla salamura üretilmesi daha büyük sorunların yaşanmasına neden olabilir.

Atıklar kaynak olarak kullanılabilir

Yapılabilecek çözümlerden biri bu attığı bir kaynak olarak kullanmak olabilir. Domates, deniz yosunu ve bazı balıklar tuz yoğunluğunun fazla olduğu bu salamuraları tolere edebilir. Boreal Light şirketi bu tür canlıları yapay havuzda yetiştirmek için tuzlu sudan yararlanıyor. Bunun yanı sıra tuz ve metal geri kazanımı için de büyük bir fırsat oluşabilir. Şu anda dünya üzerinde salamura yönetimi için teknolojiler mevcut. Ancak bu teknolojiler çok küçük ölçeklerde işletiliyorlar. Henüz şehirlere yetecek kadar arıtılmış sudan çıkan tuzları kullanabilecek düzeyde değiller. Bilim insanlarının önündeki en büyük zorluk bu küçük ölçekli teknolojileri nasıl büyük ölçekli teknolojilere çevirmeleri gerektiği.

Süreç zorlu olabilir ama imkansız değil

Görüldüğü üzere tuzdan arındırma teknik olarak basit gibi gözükse de sihirli bir formül değil. Düşük gelirli ülkelerin bu işlemin maliyetini karşılayabilmesi için öncelikle süreç daha verimli hale getirilmeli. Bu sayede işlemin kendisi daha ucuz ve ulaşılabilir bir düzeye gelebilir. Tesisler karbon salınımlarını düşürmek adına enerji üretmek için kullandıkları fosil yakıtlardan yenilenebilir enerjilere geçmeli. Aksi takdirde fosil yakıtlarla elde edilecek tatlı su daha büyük sorunların ortaya çıkmasına neden olabilir. Ayrıca tüm endüstrinin üretilen salamuranın üstesinden gelebilmesi için bir plan bulması gerekiyor. Ancak bu tür tesisler hali hazırda birçok topluluk için hayati bir önem taşıyor.

Suyun değeri anlaşıldığında

Son yıllarda büyük su sorunu çeken Cape Town şehrinin su rezervleri bugün çok daha iyi durumda ve barajları dolu. Şehir tuzdan arındırma tesisleri inşa etmek ve sıfır gününden kaçınmak için acele ediyordu. Ancak çözüm tuzdan arındırma ya da başka bir teknoloji değildi. Soru o kadar derinden yaşanmaya başladı ki acil bir çözüm bulunması gerekiyordu. Bu nedenle topluca bir seferberlik başlatıldı. Vatandaşların haftada en fazla iki kere ve iki dakika boyunca duş alması gibi zorunluluklar getirildi. Şehir halkı olabildiğince az su kullanmak için büyük bir çaba harcadı. İnsanlar hayatları suya bağlı olduğu için sudan tasarruf etmek zorunda kaldılar. Ayrıca halk su konusunda daha duyarlı hale geldi. Tüketim alışkanlıkları kökten değişti. Suyu temel ve yeri doldurulamaz bir değer olarak görmeye başladılar.

Ortaklaşa hareket edilerek sonuca ulaşılabilir

Tuzdan arındırmanın kalıcı olduğunu kavrayabilmek çok önemli. Şirketler ve ülkeler tuzdan arındırmanın zorluklarını çözmek için yoğun ve ortaklaşa bir çalışma anlayışına sahip olması gerekiyor. Bu kademeli bir süreç ve bir günde gerçeklemesi mümkün değil. Bütün bunlara rağmen tuzdan arındırmanın dünyada yer alan suyun potansiyelini kullanmak için bir ihtiyaç olduğu söylenebilir.

Eğer bir önlem alınmaz ve yeni teknolojiler sisteme dahil edilmezse on binlerce yıldır kurulan ve uzaya çıkmayı düşünen insanlık “sıfıra” dönebilir.

HABERNEDİYOR.COM | TAYFUR BAL - ÖZEL HABER