Yenilikçi Biyokütle Hidrojelleri ile Kuraklıkta Su Elde Etme Yöntemi

Yenilikçi Moleküler İşlevselleştirilmiş Biyokütle Hidrojelleri ile Su Elde Etmek

Geliştirilen bu yenilikçi sistem, çeşitli doğal malzemeleri sıvı emici özellikler kazandıran “moleküler işlevselleştirilmiş biyokütle hidrojelleri”ne dönüştürerek, kurak koşullarda bile atmosferden litrelerce içme suyu elde etmeyi mümkün kılıyor. Teksas Üniversitesi’nde Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Bölümü’nde görevli Profesör Guihua Yu, bu buluşun arka planını şu şekilde açıklıyor: “Farklı doğal malzemeleri yüksek verimli su emici hale getiren evrensel bir moleküler mühendislik stratejisi geliştirdik. Bu, sürdürülebilir su toplama sistemleri konusunda önemli bir adım teşkil ediyor.”

Bir Kilo Malzeme ile Günde 14,19 Litre Temiz Su

Araştırma ekibi, gerçekleştirdikleri saha testlerinde bir kilogram emici malzeme kullanarak günde 14,19 litre temiz su üretebildiklerini gözlemledi. Mevcut sistemler genellikle yalnızca 1 ila 5 litre arasında su üretebilirken, bu yeni yöntem çok daha yüksek bir verimlilik sunuyor. Araştırmacılar, geliştirdikleri sistemin geleneksel olarak belirli malzemeleri özel amaçlar için seçmeye dayanan yaklaşımlardan farklı olduğunu vurguluyor. Yeni moleküler strateji, hemen hemen her türlü biyokütleyi verimli bir su toplama malzemesine dönüştürme olanağı tanıyor.

Günümüzdeki sentetik su emiciler genellikle petrokimyasal maddeler kullanmakta ve yüksek enerji tüketimi gerektirmektedir. Buna karşın, Teksas Üniversitesi ekibinin geliştirdiği biyokütle bazlı hidrojel, biyolojik olarak parçalanabilir, geniş çapta üretilebilir ve su salınımı için minimum enerji gereksinimi duyuyor. Bu başarının temelinde, biyokütle bazlı polisakkaritler – selüloz, nişasta veya kitosan gibi – üzerinde yapılan iki aşamalı moleküler mühendislik süreci yatıyor. Araştırmanın baş yazarı ve doktora öğrencisi Weixin Guan, “Günün sonunda temiz suya erişim, basit, sürdürülebilir ve ölçeklenebilir olmalıdır. Bu malzeme, doğadaki en bol kaynakları kullanarak havadan su elde etmemizi sağlıyor” şeklinde konuştu.

Su Sistemleri için Büyük Bir Potansiyel Taşıyor

Profesör Yu ve ekibi, uzun süredir suya erişimi olmayan topluluklar için çeşitli çözümler geliştirme çabası içindeler. Yu, daha önce en kurak bölgelerde bile su üretebilen hidrojeller üzerinde çalışmalar yapmış ve ayrıca enjeksiyonla uygulanabilen bir su filtrasyon sistemi geliştirmiştir. Araştırmacılar, bu sistemin ticarileştirilmesi için ölçek büyütme ve gerçek dünya uygulamalarına yönelik cihaz tasarımlarına odaklanmaktadırlar. Bu tasarımlar arasında:

• Taşınabilir su toplama cihazları,
• Kendi kendine yeten sulama sistemleri,
• Acil durum içme suyu çözümleri

Yer alıyor. Yu’nun laboratuvarında çalışan araştırmacı Yaxuan Zhao, “Sürdürülebilir su toplamada en büyük zorluk, laboratuvar dışına çıkabilecek verimli ve uygulanabilir bir çözüm geliştirmektir. Geniş çapta bulunabilen biyokütleden üretilebilen ve düşük enerji ile çalışan bu hidrojel, kırsal bölgeler, acil durum müdahaleleri ve merkezi olmayan su sistemleri için büyük bir potansiyel taşıyor” şeklinde ifade etti.

Kaynak: ScitechDaily, TRTHaber