Çevre için kritik önemdeki membranları geliştirip aynı zamanda ihraç ediyorlar

İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) bünyesinde faaliyet gösteren Prof. Dr. Dincer Topacık Ulusal Membran Teknolojileri Uygulama Araştırma Merkezi (MEM-TEK), atık su ve deniz suyunun arıtılmasının yanı sıra, havadan karbondioksit ile metan gazı yakalama ve topraktan nadir elementleri ayrıştırma gibi çalışmalarda kullanılan membranlar geliştiriyor.

Özellikle su ve atık su arıtımında faydalanılan yarı geçirgen membranlar, sıvıda bulunan partiküllerden iyonlara kadar geniş bir yelpazedeki maddelerin tutulması veya ayrıştırılması amacıyla kullanılıyor.

Membranlar, deniz suyunun arıtılması ve endüstriyel atık suların geri kazanılmasında en çok başvurulan teknolojiler arasında yer alıyor.

Bu özellikleri nedeniyle membran üretimi üzerine bir merkez kurulması için harekete geçen İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ), 2010 yılında MEM-TEK'i kurdu.

Yarı kurak iklim kuşağında bulunması nedeniyle Kuzey Amerika ve Kuzey Avrupa'ya kıyasla daha az suya sahip Türkiye'de geleceğe yatırım yapılması ve yeni su kaynaklarının oluşturulmasını amaçlayan MEM-TEK'te, yerli ve milli teknolojilerin geliştirmesi, endüstriye katkı sağlanması ve nitelikli eleman yetiştirilmesi hedefleniyor.

Merkez kurulmadan önce Türkiye'nin ihtiyacı olan malzemeler ithal edilirken artık Türkiye membran ihraç etmeye başladı.

Devlet Planlama Teşkilatı (DPT) tarafından da desteklenen ve kurulduğu günden bu yana yaklaşık 50 öğrencinin doktora, 100'den fazlasının da yüksek lisansını tamamladığı merkez, TÜBİTAK ve özel sektörde faaliyet gösteren pek çok şirketin yanı sıra Avrupa Birliği ülkelerinden gelen talepleri de karşılıyor.

"Deniz suyunu içme suyuna, evsel atık suyu sanayi suyuna dönüştürmek mümkün"

Merkezle ilgili AA muhabirine bilgi veren İTÜ Rektörü ve projenin yürütücüsü Prof. Dr. İsmail Koyuncu, Türkiye'nin su stresi yaşayan bir ülke olduğunu belirterek, "Suyun geri kazanımını öne çıkarmamız gerekiyor. Evsel ve endüstriyel atık sulardan suyun geri kazanımını sağlayarak yeşil alan sulama, endüstriyel geri kullanım gibi maksatlarla faydalanmamız gerekiyor." diye konuştu.

Koyuncu, Türkiye üç tarafı denizlerle çevrili bir ülke olduğu için deniz sularının arıtılmasının önemli olduğunu vurgulayarak, şöyle devam etti:

"Yeni su kaynağı oluşturma yöntemlerinden başlıcası deniz suyunun desalinasyonu yani tuzsuzlaştırılması konusu. Suyu geri kazanarak, deniz suyunu arıtıp yeni su kaynakları oluşturmamız mümkün. Mesela Marmara Denizi'nin kıyısında yer alan sanayi tesislerimizde deniz suyu arıtılarak sanayi suyuna dönüştürülüyor. Bir diğeri de evsel atık suların arıtılarak herhangi bir su kaynağına verilmeden, ileri bir arıtmadan geçirildikten sonra sanayi suyu olarak dönüştürülmesidir."

Suyun sürdürülebilir olması için yaptıkları çalışmalarda ters osmoz membranların ve ultrafiltrasyon membranların kritik öneme sahip olduğunun altını çizen Koyuncu, "Deniz suyu arıtımında ters osmoz membranlarından başka bir teknoloji kullanılmıyor. Terz osmozlar daha ekonomik hale geldi ve membran teknolojileri bu anlamda önem kazandı." değerlendirmesinde bulundu.

Karbondioksit ve metan salımını azaltma üzerine çalışmalar yürütülüyor

Geliştirdikleri membranların, su ve atık su dışında gaz ayrıştırma amacıyla da kullanıldığını anlatan Koyuncu, şunları söyledi:

"İklim değişikliği etkisini göstermeye başladığı için sıfır karbona yönelik bir çok çalışma yapılıyor ve 'Nasıl daha az karbondioksit salabiliriz?' ve 'Daha az metan gazını ortama nasıl verebiliriz?' soruları üzerinden çalışmalar yürütüyoruz. Burada da karbondioksitin ayrılıp farklı ürünlere dönüştürülmesinde yine membranlar önemli rol oynuyor. Ayrıca membranın içini açıyoruz ve membran levhalarını alarak biyolojik ve kimyasal işleme tabi tutuyoruz. 'Neden kirlendi, yüzeyi neden aşındı, tuzu daha az nasıl giderebilir hale geldi?' gibi sorularımıza teknik cevaplar arıyoruz. Daha önce yurt dışından ithal ettiğimiz bu hizmeti de yine yerli ve milli bir şekilde MEM-TEK'te gerçekleştirebiliyoruz."

"Seryumu saflaştırma konusunda kendi teknolojimizi geliştirdik"

"Nadir Toprak Elementlerinin Doğal Kaynaklardan, Atık ve Atık Sulardan Membran Prosesler ile Geri Kazanımı" başlıklı projenin 2018-2021 arasında tamamlandığı ve çalışmaların günümüz koşullarına göre geliştirilmeye devam ettiği bilgisini veren Koyuncu, "Nadir toprak elementinin yüzde 90'ından fazlası Çin'den diğer ülkelere gönderiliyor. Ülkemizde nadir toprak elementleri açısından yüksek oranda rezerv olduğu bilgisi yoktu. Son dönemlerde yapılan çalışmalarda ise ülkemizde ciddi rezervlerin olabileceği konusunda ilk bilgileri alabiliyoruz." ifadelerini kullandı.

Koyuncu, nadir toprak elementlerinin en önemli kaynağının atıklar ve atık sular olduğunu dile getirdi.

Proje kapsamında özellikle enerji santrallerindeki uçucu külleri, elektronik atıklardan ve atık sulardan nasıl elde edebilecekleri üzerine çalışmalar yürüttüklerini bildiren Koyuncu, kimyasal element olan seryum gibi önemli nadir toprak elementini atıklardan ayırarak konsantre edip saflaştırma konusunda kendi teknolojilerini geliştirdiklerini kaydetti.

Koyuncu, sözlerini şöyle sürdürdü:

"Laboratuvar ölçeğinde çalışmalarımızı tamamladık hatta bu konuda patent başvurumuzu yaptık. Projemizin devamında çalışmalarımız laboratuvar ölçeğinde kalmayacak, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığına bağlı kamu kurumu olan Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu (TENMAK) ile İTÜ olarak proje başlattık. Projemiz, İTÜ Cevher Hazırlama Mühendisliği Bölümünde, nadir toprak elementlerinin atıktan sıvı ortama aktarılması, daha sonra bunların konsantre edilmesi ve saflaştırılması şeklinde 3 farklı birimde yürütülüyor. Hem MEM-TEK'te hem de Malzeme ve Metalurji Mühendisliğindeki ekiple yeni çalışmalar başlamış durumda. Laboratuvar ölçeğinde geliştirdiğimiz teknolojiyi pilot ölçeğinde uygulayarak ülkemize yeni bir teknoloji daha kazandıracağız."

"Özbekistan, Azerbaycan gibi ülkeler ile Afrika ve Ortadoğu ülkelerinde sistemlerimiz var"

MEM-TEK bünyesinde 2009'dan bu yana membran prosesler, atık su ve içme suyu arıtımı, hava filtrasyonu ve nanoteknoloji alanlarında araştırmalar yapan İTÜ Çevre Mühendisi Dr. Öğr. Üyesi Recep Kaya da endüstriyel atık suların arıtılarak doğaya daha az zarar verecek şekilde deşarj edilmesini sağlamak için çalıştıklarını dile getirdi.

Kaya, bugüne kadar gerçekleştirdikleri çalışmalar hakkında şu bilgileri verdi:

"Türkiye'de ultrafiltrasyon batık ambiar teknolojisini ilk kullanmaya başladığımız İstanbul'un Ağva ilçesinde arıtma tesisi kurduk. Sahilde insanlar yüzdüğü için denize deşarj edilen suyun çok yüksek ve insanları rahatsız etmeyecek kalitede olması gerekiyordu. O bölgedeki atık suyun arıtılmasında da bizim batık ultrafiltrasyon membranı dediğimiz teknolojiyi kullanıyoruz. Orada kullanılan membranın kendisinden itibaren modülün yapımı, modüldeki plastik parçalar ve filtredeki bütün parçaların imalatını yaptık ve daha sonra ticarileştirdik. Şu an daha farklı çalışmalar yapmaya devam ediyoruz. Geliştirdiğimiz ürün, özellikle tekstil endüstrisinde suyun tekrar geri kazanımı için kullanılıyor ve farklı aşamalardan geçtikten sonra tekrar fabrika içerisinde kullanılabiliyor. Firmalarımız ihtiyaç duydukları modül ve membranları bizden temin edebiliyorlar. Özbekistan, Azerbaycan gibi ülkelerde, Afrika ve Ortadoğu ülkelerinde şu anda çalışan sistemlerimiz var."