Deniz Suyu Arıtma Sistemleri

Ülkemizde olduğu gibi su kaynakları sınırlı olan bölgelerde, turistik tesislerin yanında yerleşim yerlerinin de ihtiyaç duydukları suyu tankerlerle taşımak zorunda kaldığından deniz suyunun arıtılarak kullanılması ilk başta akla yatan bir yöntem. Dünyanın farklı yerlerinde olası kuraklığa karşı deniz suyu arıtma tesisleri yolda. Bu alanda yatırım yapan başka endüstriler arasında yüksek su ihtiyacı bulunan çelik ve tekstil gibi sanayi tesisleri de geliyor.

Yeraltı sularının kuraklığın etkisiyle derinlere çekilmesi bu suyun pompa yoluyla elde edilmesi maliyetini artırdı. Başka bir yöntem olan taşıma suyun da kalıcı bir çözüm olmadığı ortada. Bu durum su sıkıntısı yaşayan bölgelerde deniz suyu arıtma sistemlerinin hızla yaygınlaşmasına neden oldu. İlk olarak turistik alanlarda başlayan deniz suyu arıtma tesisi yatırımları, günümüzde yazlık siteler ve fabrikaların bulunduğu bölgelere de yayılmaya başladı.

Peki deniz suyu arıtma tesisleri suya duyduğumuz ihtiyacı ne kadar karşılayabilir? Bu yöntem, deniz kıyısındaki şehir, kasaba veya diğer yerleşim merkezleri ile bu bölgelerde kurulu sanayi tesislerinin kullanımı için tatlı su kaynaklarının bulunmaması veya kısıtlı olması halinde etkili çözüm yollarından biri olarak görülmektedir. Deniz suyu yüksek miktarlarda çözünmüş mineraller içerdiğinden dolayı içme, insan ihtiyaçları veya endüstriyel işlem suyu olarak kullanılamaz.

Özellikle ABD, Avustralya ve Körfez ülkelerinde yaygın olarak kullanılan deniz suyu arıtma sistemi, teknolojik gelişimle birlikte sadece verimliliği artırmakla kalmıyor, aynı zamanda fiyatların da düşmesine yardımcı oluyor. İşlem sırasında denizden çekilen suyun içindeki tuz yüksek basınç sayesinde ayrıştırılıyor. Deniz kıyısına açılan kuyulardan alınan suların 60 bar basınçla ayrıştırılması temeline dayanan ters osmos yöntemiyle 1 metreküp tatlı su elde etmenin maliyeti, deniz suyunun tuzluluk oranına göre değişmek üzere ortalama 1 dolara kadar inebiliyor. Bu şekilde elde edilen suyun maliyeti, belediyenin sağladığı şebeke suyunun maliyetinden daha az olduğundan tercih görüyor. Tabii unutmamak gerek ki bu miktarın içinde gereken tesisin yatırım maliyeti dahil değil.

Deniz suyunu arıtmak için kullanılan reverse osmosis (ters osmos) yöntemi suyun içerisinde bulunan Anyon ve Katyon iyonlarının giderilme işlemidir. Aynı zamanda ileri bir filtrasyon yöntemini uygulayan üniteler, doğadaki osmotik dengenin ters işleyişini kullanan bir çalışma prensibini benimseyen üst düzey bir teknolojiyle su arıtımını gerçekleştirebiliyor. Bu işlemin gerçekleşmesi için osmotik dengenin tersine çevrilmesi gerekiyor. Bu da ancak yüksek basınç pompalarıyla elde edilecek osmotik basınçtan daha fazla basınçla mümkündür. Bu pompalar sayesinde basıncı artırılan su, gözenekli zarlara iletilerek saflaştırılır. Bu işlem sonucunda atık hattından çıkan ağır konsantre su ise drenaja verilir.

Deniz suyundan tatlı su elde etmenin yanında doğal kaynak sularının arıtılması ve su şişeleme işletmelerinde kullanılan ters osmos sistemi, içerdiği özel zarlar sayesinde atık su veya çeşitli su ile karışık likitlerin geri kazanımlarında da iyi sonuçlar vermektedir. Bu tekoloji sayesinde ihtiyaç duyduğu suyu elde eden firmalar, artık doğal su kaynaklarını korumak ve çevresel sorumluluklarını yerine getirmek için bu yatırımlara ağırlık verdiklerini iddia ediyorlar. Bunun ne kadar gerçekçi olduğu tartışılır.

Bu alanda yapılan araştırmalar sayesinde gelişen teknolojiyle doğru orantılı olarak maliyetlerin daha da düşmesi bekleniyor. Talep arttıkça gelecekte denize yakın bölgede konumlandırılan tesisler de ister istemez avantajlı konuma gelecek. Turistik tesisler için bu yatırımların artık alternatif değil zorunluluk haline geldiğini düşünenler çoğunlukta. Denizden elde edilen suyun içme suyu olarak da kullanılması ve bu suyun çoğu zaman şebeke suyuna göre daha temiz olması bu yatırımları daha da çekici kılıyor.

Ancak bu yöntemin dezavantajları da gözardı edilecek gibi değil! Deniz suyu arıtma merkezine alınan her 100 galon su, bu işlem sonucunda 10-40 galon arası yüksek konsantrasyonlu tuzlu suyun açığa çıkmasına neden oluyor. Bu tuz daha sonra çevredeki deniz veya benzeri suya geri bırakıldığında bu alanlardaki suyun tuzluluk oranını ikiye katlıyor! Aniden tuz oranı artan bu su birikintilerinde yaşam süren tüm canlılar ister istemez bu değişiklikten etkileniyor. Bu ani tuz artışına ayak uyduramayan canlılar, bulundukları ortamda daha fazla yaşamlarını sürdüremediklerinden ya ölüyor ya da başka yerlere göç ediyor. Tuz oranının artmasıyla suyun sıcaklığı ve dolayısı ile çözünmüş oksijenin konsantrasyonu da artıyor. Güneş enerjisini ve organik besin maddelerini kullanarak daha yüksek enerji içeren moleküller meydana getiren mikroskopik bitkiler olan planktonlar da bu değişimden etkilenerek tüm gıda zincirine zarar veriyor.

Arıtma işlemi sonucunda ortaya çıkan tuzlu su bazı durumlarda yeraltı sularına bırakılarak bu temiz su kaynaklarının da kirlenmesine neden oluyor. Farklı organizmaların yaşadığı ortamlara kurulan su arıtma tesislerinin parçası olan borular, işlem boyunca bu organizmaları içine emerek canlıların sonunu getiriyor. Çevredeki canlılara verdiği zararın yanında, tuzlu su arıtma tesisleri büyük miktarlarda enerji kullandıklarından çok yüksek maliyetler içerirler. Bunların arasında en fazla enerjiye ihtiyaç duyanı suyu kaynatarak içerisindeki tuzu ayıran termal arıtma tesisleri. Ters osmos yöntemini içeren işlemler de gerekli basıncı sağlamak için yüksek enerjiye ihtiyaç duyar. Sonuç olarak, deniz suyu arıtma sistemleri sadece çevreye ve canlı yaşamına zararlı değil, aynı zamanda yüksek enerji sarfiyatina neden olan işlemlerdir. Özellikle yenilenebilir enerji kaynakları olmayan yerlerde bu tesisler fosil yakıtlar kullanılarak çalıştırıldığından çevreye verilen zarar düşünülenden daha fazladır.

Su arıtma teknolojisi konusunda bazı Türk şirketleri Ar-Ge çalışması yürütüyor. Bu şirketlerden biri olan Vestel, deniz suyundan hem enerji hem tatlı su üretimi yapabilecek bir proje üzerinde çalışıyor. Bu çalışmanın bir parçası olarak geliştirdikleri özel bir güneş paneli ile deniz suyundan elde edilecek buharla elektrik üretebilecek, buharın geri dönüşünde de tatlı su elde etmenin mümkün olabileceği bir entegre sistem oluşturulacağı belirtiliyor.


Çise Ünlüer (27 Kasım 2011)
ciseunluer@gmail.com