Nükleer deniz suyu arıtma tesisleri su kıtlığına çözüm olabilir mi?

Getty Images

Birleşmiş Milletler, her kıtada su kahrı çeken toplulukların olduğuna dikkat çekiyor. Gezegenimiz okyanuslar ve denizlerle çevrili olmasına karşın, Dünya’daki suyun yalnızca yüzde 2,5’i içilebilir tatlı sudan oluşuyor ve 2030 yılına kadar içme suyu talebinin, arzı trilyonlarca metreküp aşacağı varsayım ediliyor.

Deniz suyundaki tuzu gideren arıtma tesisleri, muhtaçlık duyulan tatlı suyun sağlanmasına yardımcı olabilir.

Ancak bu tesisler, fazla ölçüde deniz suyunun yüksek basınçta membranlar üzerinden pompalanmasını içeriyor ve bu son derece güç ağır bir süreç olduğu için içme suyu üretmenin en kıymetli yollarından biri olarak görülüyor.

Tuzdan arındırma sistemleriyle donatılmış gemiler kullanmak radikal bir tahlil olabilir.

Nükleer reaktörlerle işletilen bu gemiler, kuraklık sorunu olan adalara ya da kıyı şeritlerine giderek hem pak içme suyu hem de güç sağlayabilir.

Bu tıp bir tuzdan arındırma tesisi tasarlayan Core Power’ın CEO’su Mikal Bøe, “Bu gemileri ortada bir hareket ettirebilir ve tankları doldurabilirsiniz” diyor.

Bu zorlama bir tahlil üzere gelebilir ancak ABD Donanması geçmişte afetler sırasında nükleer güçle çalışan gemilerinin yardımıyla tuzdan arındırma hizmetleri sunmuştu. Rusya’nın da muhtaçlık duyulduğunda tuzdan arındırma tesislerine güç sağlamak üzere tasarlanmış bir yüzer nükleer güç istasyonu bulunuyor.

Halen dünya çapında yaklaşık 20 bin tuzdan arındırma tesisi var ve bunların neredeyse tamamı karada yer alıyor. Bu tesislerin birden fazla Suudi Arabistan, Birleşik Arap Emirlikleri ve Kuveyt’te bulunuyor lakin İngiltere, Çin, ABD, Brezilya, Güney Afrika ve Avustralya’nın da emsal tesisleri var.

core power Core Power, nükleer güçle çalışan yüzer arıtma tesisleri üzerinde çalışıyor

YÜZER ALTERNATİF

Ancak kimi mühendisler bu tuzdan arındırma teknolojisini deniz suyunun daha kolay pompalanabileceği açık denizlere yerleştirmenin daha ucuz olabileceğini söylüyor.

Bunlar, yüzer halde olan ve nükleer güçle çalışan tuzdan arındırma sistemleri kurmayı on yıllardır hayal ediyor.

Core Power, küçük bir konteyner gemisine benzeyen bir gemi kullanarak, arıtma teknolojisini konteynerlere, nükleer reaktörü de geminin merkezine yerleştirip muhtaçlık duyulan enerjiyi sağlayacağını belirtiyor.

Şirket, bu gemilerde beş megawatt’tan 70 megawatt’a kadar değişen güç üretilebileceğini ve beş megawatt nükleer güçle günlük 35 bin metreküp – ya da 14 olimpik yüzme havuzu hacminde tatlı su pompalayabileceğini söylüyor.

TUZDAN ARINDIRMA SİSTEMLERİ

Arıtma teknolojisi, deniz suyundan tuzu çıkarmak üzere basınç altında yarı geçirgen bir membrandan (zar) geçirilmesini içeriyor. Bir sıvı içindeki moleküllerin bu tıp membranlardan geçmesine ozmoz denir ve bu süreç sonucunda mineraller uzaklaştırılarak tatlı su ve tuzlu su ayrıştırılıyor.

Getty Images

Farklı versiyonları olan bu teknoloji vakitle daha verimli hale geldi. Lakin yüzer tuzdan arındırma sistemleri şimdi nispeten ender.

Suudi Arabistan, şimdiye kadar inşa edilen en büyük üç tuzdan arındırma gemisinden birincisini teslim aldı. Pekala, bu yüzer tesisler yaygınlık kazanabilir mi?

Waterfountain (şadırvan) isimli bir sistem geliştiren Oisann Engineering bunu gerçekleştirmeyi planlıyor.

Şirketin idari müdürü Kyle Hopkins, büyük gemilerden küçük şamandıralara kadar çeşitli dizaynları olduğunu lakin hepsinin tıpkı prensiple çalıştığını söylüyor.

En büyük fark ise nükleer güç yerine hepsinin deniz altı tuzdan arındırma denilen ve onlarca yıllık bir teknoloji olan tekniği kullanacak olması.

Hopkins, suyun yüzeye çıkarılmasını sağlayacak deniz altı pompaları gerektiğinden bu teknolojinin ticari hale getirilemediğini belirterek “Biz pompayı kaldırdık” diyor.

Hopkins, Waterfountain sisteminin yüksek güç maliyetlerine yol açmadan suyu hareket ettirmek için deniz tabanındaki daha yüksek basınçtan yararlandığını belirtiyor, fakat bunun nasıl çalıştığına dair detay vermiyor.

Ayrıca, tatlı suyun gemiden kıyıya ulaşmasını sağlayacak boru çizgisinin da yükseltilerek yerçekimi tesiriyle suyun akışının kolaylaştırılabileceğini ve böylelikle ekstra güç gereksiniminin azaltabileceğini belirtiyor.

Hopkins, karadaki klasik arındırma tesisine kıyasla bu teknolojinin yüzde 30 güç tasarrufu sağlyacağını varsayım ediyor. Firma şu anda dizaynlarından birinin minyatür versiyonunu inşa ediyor ve 2023 yılında Filipinler’de birinci ticari tesisini kurmayı planlıyor.

ZORLUKLAR

Birmingham Üniversitesi Sürdürülebilir Güç Teknolojisi Laboratuvarı Lideri Raya Al-Dadah, Waterfountain ve Core Power tasarımı üzere fikirlerin “umut verici” olduğunu söylüyor. Fakat, yüzer tuzdan arındırmanın hem avantajları hem de dezavantajları olduğunu vurguluyor. Tuzdan arındırılmış suyun karaya pompalanması konusunda ve hem açık deniz tecrübesine hem de tuzdan arındırma uzmanlığına sahip işgücü bulma konusunda hala zorluklar var.

Dr. Al-Dadah, sonuçta insanlığın daha fazla su kaynağına muhtaçlığı olduğunu, bunun en değerli nedenininse dünyanın 1,5 santigrat dereceden fazla ısınması halinde iklim değişikliğinin beklenen tesirlerinden kaynaklandığını belirterek “Bunun su üzerinde feci bir tesiri olacaktır” diyor.

Güney California Üniversitesi’nden Amy Childress, daha küçük, yüzer tuzdan arındırma sistemlerinin bu teknolojinin çevresel tesirini azaltmaya yardımcı olabileceğini söylüyor.

Tuzdan arındırma sürecinden arta kalan çok tuzlu su, deniz ömrü için toksik tesire sahip. Günümüzün arıtma tesisleri ise aslında tatlı sudan daha fazla tuzlu su üretiyor.

Oisann Engineering’den Kyle Hopkins ise Waterfountain sisteminin yan eseri olacak suyun tuzlu su olarak sınıflandırılacak kadar tuzlu olmayacağını söylüyor.