Atık sudan yakıt ve gübre üretilebilir!

Bilim insanları atık suyu geri dönüştürerek yakıt ve gübre üretmeyi başardı. Henüz akademik araştırma düzeyinde olan çalışma tamamlandığında çiftlikler kendi güneş veya rüzgar reaktörlerine sahip olabilecek.

Tarım, soğutma sistemleri, kağıt, temizlik malzemeleri ve diğer endüstriler her yıl yüz milyonlarca ton amonyak kullanıyor. Amonyak üretimi ise hem tükettiği enerji miktarı hem de küresel karbondioksit emisyonlarına katkısı nedeniyle uzun zamandır tartışma konusu. Çünkü uzmanlar amonyak üretimi nedeniyle ortaya çıkan çevresel bedelin kaynağının, yüksek sıcaklık ve basınç gerektiren geleneksel amonyak üretim yöntemi olduğunu savunuyor.
Amonyak üretimini daha sürdürülebilir hale nasıl getirilebilir? Teksas'taki Rice Üniversitesi'nden Feng-Yang Chen ve meslektaşları bir süredir bu konuda araştırmalar yürütüyor ve son dönemde çevre dostu bir teknik üzerinde yoğunlaşmış durumdalar.

Çok bölmeli bir kimyasal reaktör kullanarak atık suyu amonyağa ve zararsız yan ürünlere dönüştüren sürdürülebilir bu alternatif teknik, bu önemli kimyasalı üretmek için geleneksel yöntemden çok daha az enerji gerektiriyor.
Feng-Yang Chen’in "Hâlâ akademik araştırma düzeyindeyiz ama bu benim nihai hayalim" dediği proje gerçekleştiğinde çiftlikler güneş veya rüzgar enerjisiyle çalışan kendi reaktörüne sahip olabilecek ya da yerel atık suyu cihazdan geçiren çiftçiler, çıkardıkları amonyağı yakıt veya gübre olarak yeniden kullanabilecek.

ÇEVRE DOSTU TEKNİK NASIL ÇALIŞIYOR?

Çevre dostu bu teknik şöyle çalışıyor: Reaktör, nitratla (genellikle endüstriyel kanalizasyon veya nitrojen bazlı gübrelerle kirlenmiş tarımsal akış gibi atık sularda bulunan nitrojen bileşikleri) karıştırılmış suyu alıyor. Nitratlı su üç bölmeden ilkine girdikten sonra, pillerde bulunanlara benzer elektrotlar, sıvıyı üç bileşene dönüştüren elektrokimyasal bir reaksiyon yaratıyor; reaktörün ilk bölmesinde sadece amonyak kalırken, arıtılmış su ikinciden dışarı akıyor ve oksijen üçüncüye gidiyor.

Amonyak sadece nitrojen ve hidrojen içerdiğinden, bu elektrokimyasal reaksiyon atık su dışında herhangi bir bileşen gerektirmiyor. Ürettiği arıtılmış su ise Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) içme suyu yönetmeliklerini karşılayacak kadar temiz.

Gerçekçi nitrat konsantrasyonlarına sahip su örnekleriyle yapılan deneylerde, reaktörün 100 mililitreyi yaklaşık bir saatte işlediği gözlemlenirken, 10 gün boyunca aralıksız çalıştığında ise reaktörün performansının daha karmaşık reaktör tasarımlarıyla benzerlik gösterdiği gözlemlendi.

Ekibin reaktörü yalnızca nitrat açısından zengin su kullanarak laboratuvarda test ettiğini, nitrattan daha fazlasını içeren gerçek atık su örneklerinin henüz kullanmadığını belirten Feng-Yang Chen, yerel işletmelerin ve çiftliklerin, amonyak üretme potansiyeli taşıyan atık suyu uzak arıtma tesislerine göndermek yerine bu reaktörleri kullanarak geri dönüştürebileceğini söylüyor.