Son yıllarda su arıtma sistemleri açısından çok yaratıcı projelerle karşılaşıyoruz. Ancak şimdiye kadar hiçbirinde enerji üretme iddiasıyla karşılaşmadık. Koreli araştırmacılar ise aynı anda hem su hem de enerji krizine çözüm olabilecek etkileyici bir işe imza attı. Atık suyu, deniz suyunu veya yer altı suyunu içme suyuna dönüştürürken eşzamanlı olarak elektrik üreten bir membran filtre geliştirdiler. Filtrenin düşük maliyetli ve kolayca üretilebilen bir ürün olacağının da altını çiziyorlar.
Filtre, her ikisi de Seul’de bulunan Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST) ve Myongji Üniversitesi’nden ekiplerin iş birliğiyle geliştirildi. Araştırma ekibinin iddiasına göre filtre; Antarktika’dan Tibet Platosu’na kadar yağmur suyunda rahatsız edici miktarlarda bulunan ağır metal parçacıkları ve mikroplastikler de dahil olmak üzere, metrenin yüz milyonda birinden (10 nanometre) daha küçük kirletici maddelerin %95’inden fazlasını filtreleyebiliyor. Su kaynağının asitliğinden bağımsız olarak da işlevini yerini getirebiliyor. 1-10 pH aralığında iyi performans gösteriyor.
Araştırmacılar, filtrenin düşük maliyetli ticari bir ürün olabilmesi için çalışmalarını sürdürüyor
Membran filtre iki katmanlı bir sandviç gibi. Üst katman iletken bir polimer ve alt katman gözenekli bir tabaka. Kirli su üst tabakaya döküldüğünde, zarın her iki ucundaki elektrotlar kullanılarak bir elektrik akımı olarak toplanabilecek bir çapraz iyon akışı oluşturuyor. Bu akış, zar boyunca yanal olarak hareket ediyor.
Testlerde filtrenin “yüksek enerji üretim performansı” gösterdiği ortaya konulmuş. Yine de bu bir laboratuvar prototipi ve üretilen güç rakamları henüz çok küçük. Yalnızca 16.44 mikrovatlık bir maksimum güç seviyesi ve belirsiz bir süre boyunca üretilen maksimum 15.16 milijoule enerji olduğu belirtiliyor. Öte yandan elektrik üretiminin sürekli olması da dikkat çekici. Sadece 10 mikrolitre su, üç saatten fazla elektrik üretmek için yeterli olmuş.
Ekip şu anda kendini daha büyük ölçekli bir versiyon ortaya koymak için yaptıkları bir takip araştırmasına adamış durumda. Hedef filtrenin boyut kısıtlaması olmadan basit bir 3B baskı işlemiyle üretilebilmesi. Böylece üretim maliyeti de üretim süresi de düşük tutulmuş olacak.
Ekibin liderlerinden Ji-Soo Sang, malzemenin yeni nesil yenilenebilir bir enerji kaynağı olma potansiyeline sahip olduğunu düşünüyor. “Su kıtlığı sorununu çözebilen ve aynı anda çevre dostu enerji üretebilen yeni bir teknoloji olarak, su kalitesi yönetim sistemi ve acil durum güç sisteminde de büyük potansiyel uygulamaları var.” diyor.
