Akıllı su deposu
01.02.2018 - 08:57 | Son Güncellenme:
Çeşitli depolarda saklanan suyun çok kısa bir süre zarfında kirlenmesi, küresel su problemini tetikleyen önemli faktörlerden biridir. Depolardan çıkarılan suların tekrardan bir filtre işleminden geçirilmesi de iki kat masraf ve gereksiz efor anlamına gelmektedir. Bunun yanı sıra son zamanlarda “fotokataliz” adlı olay sayesinde güneş enerjisi de su ve atık su arıtımında kendine büyük bir yer edinmiştir. Peki neden yeni bir yöntemle depo temizliğine güneş enerjisi ile arıtımı entegre etmiyoruz?
1. Fotokataliz Nedir?
Fotokatalitik olarak adlandırılan maddeler ışık ile bazı reaksiyonların oluşmasını sağlarlar. Tıpkı fotosentezdeki klorofil gibi, ışığa maruz kaldıklarında gün boyu aktiftirler. Bu özellikleri ile doğal (Güneş) veya yapay bir kaynaktan elde edilen UV ışınlarıyla temas ederek bir katalizör görevi görür, organik kirleticileri parçalayarak etkisiz hale getirirler. Büyük bir avantajdır ki bu maddeler bir kere kullanıldıgˆında uzunca bir su¨re etkinligˆini koruyabilme kabiliyetine sahiptirler. İşte fotokatalitik maddelerin genel özellikleri:
Kaplama yapılmıs¸ yu¨zeylerde olus¸turdukları reaksiyon sayesinde mantar, bakteri ve ku¨f olus¸umunu engellerler.
Havanın ic¸inde bulunan ve insan sagˆlıgˆı u¨zerinde olumsuz etkisi olan uc¸ucu organik maddelerin (VOC), fotokatalitik kaplama yapılmıs¸ yu¨zeylere teması anında parc¸alanarak zararsız hale gelmesini sagˆlarlar.
Ko¨tu¨ kokuyu engellerler.
Fotokatalitik kaplama yapılmıs¸ yu¨zeylerde buharlanmayı o¨nlerler.
Havada, suda ve c¸es¸itli yu¨zeylerin u¨zerindeki istenmeyen organiklerin (kir, mikrop, bakteri, koku ve zararlı organik kimyasalların) yok edilmesini sagˆlarlar.
Dıs¸ duvarlardaki fotokatalistler gu¨nes¸ten gelen UV ıs¸ınların %80’inden fazlasını yu¨zeyde tutarak duvarları ve temel malzemeleri UV ıs¸ınlarından korur ve bo¨ylece o¨mu¨rlerini uzatırlar.
Bilinen en güçlü ve ucuz fotokatalist madde “titanyum dioksit” yarı iletkenidir. Titanyum dioksitin zehirsiz olmanın yanı sıra bazı özellikleri vardır ki onu arıtım için kullanılması planlanan en yaygın maddelerden biri haline getirmiştir:
Titanyum dioksit;
• Yarı iletkendir
• Toksik degˆildir
• Beyaz renklidir
• Maliyeti du¨s¸u¨ktu¨r
• Kimyasal kararlılıgˆı yu¨ksektir
Ülkemizde kullanımının, en çok da boya sanayide, gayet yaygın olmasına rağmen su arıtımında, özellikle de depodaki suyun temizliğinde ne yazık ki pek yaygın kullanılmamaktadır.
2. Depoda Kirlenme
Uzun süre depolarda bekleyen sular çok çeşitli şekillerde kirlenebilirler. Yosunlanma, paslanma ya da tortu oluşumu bunlardan bazılarıdır. Bunun dışında depoya gelen su temiz ve arıtılmış olsa dahi zaman içinde dezenfeksiyon yan ürünlerinden, depo içi kaplamalardan, su içindeki demir, mangan, kireç gibi kimyasallardan zamanla kirlenir. Sadece kimyasallardan değil, çoğu zaman da açık kalan depo kapakları veya depo kapağının kenarında kalan boşluklardan kuş pislikleri, toz vb. deponun içinde fiziksel ve mikrobik kirlenmeye neden olur. İşte tüm bu sebeplerden dolayı suyun bu depolardan evlerimize gelme sürecinde tekrardan bir filtreleme işleminden geçmesi gerekmektedir ki bütün kurumların bu işlemi gerçekleştirip gerçekleştirmediğinden asla tam emin olamayız. Depodan ayrılan suyun yeniden böyle bir işlemden geçmesi hem zaman kaybı hem de ekstra maliyet gibi sorunların ortaya çıkması anlamına gelmektedir.
3. Akıllı Depo Nedir?
Akıllı Depo, birçok alanda kullanılabilen titanyum dioksiti belli bir mekanizma sayesinde su depolarıyla harmanlayan ve depolarda duran suyun tamamen temiz kalmasını sağlayan yeni bir sistemdir. Temel amaç mevcut depoların yüzeylerini oluşturduğumuz TiO2 çözeltisi ile kaplayarak fotokatalitik bir yüzey yerine, fotokatalitik bir su deposu oluşturmaktır. Deponun yüzeyi UV sağlayıcıdan gelen UV ışınları ile aktive olarak içeride bulunan sudaki zararlı molekülleri parçalar ve inaktif duruma getirir. Bu sayede depolanmış su kirlenmeyerek içilebilir durumda kalacak, paradan ve zamandan tasarruf edilecektir. İçerideki suyun tamamının yüzeylere temas edip temizlenme sürecinden geçmesi amacıyla deponun içine karıştırma görevini üstlenen silindirik bir parça eklenmiştir. Gerekli UV ışığının sağlanması amacıyla sisteme bir UV sağlayıcı lamba montelenmiştir. Bu karıştırıcı ve UV sağlayıcı gücünü mekanizmaya monte edilmiş, altı ayda bir değişmesi gereken aküden sağlamakta. Akıllı Depo sayesinde hem deponun kendisi hem de içinde depolanan su temiz kalmış oluyor.
4. TiO2 Çözeltisinin Hazırlanışı
C¸o¨zeltilerden ince oksit filmlerin üretilmesi, aslında eski bir yöntem olan spreyleme yöntemi ile sağlandı. 1 L distile suya, 5 g TiO2 tozu ilave edildi. Olus¸an c¸o¨zelti belli bir süre manyetik karıs¸tırıcıda karıs¸tırıldı.
Günümüzde var olan ve “kendi kendini temizleyen” şeklinde nitelendirilen yapılar da bu şekilde oluşturulmaktadır.
5. Mekanizmanın Kurulması
Akıllı Depo’nun prototipinin üretim süreci aşağıdaki şekildedir:
Oluşturulan TiO2 çözeltisi sprey haline getirildi.
Polietilen materyalinden üretilmiş depoya uygulandı.
UV sağlayıcı ve karıştırıcı depo içine monte edilerek aküye bağlandı, enerjileri bu şekilde sağlandı.
Son aşama olarak fotokatalitik depo oluşturularak toplam 61 Türk lirasına mal oldu.
6. Bizim Farkımız
Titanyum dioksitin su filtrelemede kullanımı mevcuttur fakat Türkiye’deki su depolarında genellikle suyun kirecini azaltmak hedeflenerek kullanılmaktadır. Akıllı Depo kendini temizlemenin yanı sıra sahip olduğu suyu da arındırarak kireçlenmeden çok daha fazla tehlikeyi önlemektedir. Günümüzde “akıllı” olarak nitelendirilen depolar sadece güneş enerjisinden yararlanabilmekte ya da internet üzerinden takip edilebilmektedir. TiO2 kaplamalı Akıllı Depo ise sadece uygun fiyatlı olmakla kalmıyor, aynı zamanda düzenli aralıklarla çalıştırdığı karıştırıcı ile suyun içilemeyecek hale gelme durumunu ortadan kaldırıyor.
