Return to Video

Nehirleri temiz tutan döngüsel tuz ekonomisi

  • 0:01 - 0:03
    Kuzey Wisconsin'de büyürken
  • 0:03 - 0:07
    doğal olarak Mississippi Nehri'yle aramda
    özel bir bağ oluştu.
  • 0:07 - 0:08
    Küçükken kız kardeşimle
  • 0:08 - 0:13
    M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i'yi en hızlı kim
    heceleyebilir gibi
  • 0:13 - 0:16
    oyunlar oynardık.
  • 0:17 - 0:20
    Ortabatı'yı keşfetmek
    ve Meksika Körfezi'nin
  • 0:20 - 0:23
    ticaret rotasını çıkarmak için
    ilkokuldayken ilk kaşifleri
  • 0:23 - 0:27
    ve onların seferlerini,
    Marquette ve Joliet'i, Büyük Nehirleri,
  • 0:27 - 0:30
    Mississippi Nehri'ni nasıl kullandıklarını
  • 0:30 - 0:34
    ve akarsu yollarını öğrendim.
  • 0:34 - 0:36
    Lisansüstü eğitimim sırasında
  • 0:36 - 0:38
    Mississippi Nehri,
    Minnesota Üniversitesi'ndeki
  • 0:38 - 0:41
    laboratuvar penceremin
    hemen dışında olduğu
  • 0:41 - 0:43
    için çok şanslıydım.
  • 0:44 - 0:47
    O 5 yıllık dönemde Mississippi Nehri'ni
    tanıma fırsatı buldum.
  • 0:47 - 0:50
    Değişken doğasını,
  • 0:50 - 0:53
    bir anda kanallarına su bastığını,
  • 0:53 - 0:55
    kısa bir süre sonra ise
  • 0:55 - 0:57
    kıyı şeridinin kuruduğunu öğrendim.
  • 0:58 - 1:01
    Bugün bir fiziksel organik kimyacı olarak
  • 1:01 - 1:03
    Mississippi Nehri gibi nehirleri
  • 1:03 - 1:06
    insan aktivitelerinden oluşabilecek
    aşırı tuzlanmadan korumak için
  • 1:06 - 1:09
    eğitimimi kullanmaya kendimi adadım.
  • 1:10 - 1:12
    Çünkü bildiğiniz gibi
  • 1:12 - 1:16
    tuz, tatlı su nehirlerini kirletebilen
    bir maddedir.
  • 1:16 - 1:22
    Tatlı su nehirleri,
    sadece %0.05 tuz oranına sahiptir.
  • 1:23 - 1:26
    Bu seviyedeki suyu
    içmek güvenlidir.
  • 1:26 - 1:30
    Ancak gezegenimizin büyük çoğunluğundaki
    suyu okyanuslarımızda bulunur,
  • 1:30 - 1:34
    ve okyanus suyunun tuzluluk oranı
    %3'ten fazladır.
  • 1:34 - 1:38
    Eğer onu içerseniz
    çok hızlı bir şekilde hastalanırsınız.
  • 1:38 - 1:43
    Yani gezegenimizdeki
    okyanus suyunun hacmiyle
  • 1:43 - 1:46
    nehir suyunun hacmini karşılaştırırsak
  • 1:46 - 1:49
    ve diyelim ki okyanus suyunu
    olimpik bir yüzme havuzuna
  • 1:49 - 1:52
    sığdırabiliyoruz,
  • 1:52 - 1:57
    bu durumda dünyadaki tüm nehir suları
    3,7 litrelik bir sürahiye sığar.
  • 1:57 - 2:00
    Yani çok değerli bir kaynak
    olduğunu görebiliyoruz.
  • 2:00 - 2:03
    Ama değerli bir kaynak gibi mi
    davranıyoruz?
  • 2:03 - 2:05
    Yoksa kapı önüne koyulan,
  • 2:05 - 2:08
    ayaklarımızı sildiğimiz eski bir paspas
    gibi mi davranıyoruz?
  • 2:09 - 2:13
    Nehirlere eski paspas gibi davranmanın
    ciddi sonuçları var.
  • 2:13 - 2:15
    Bir bakalım.
  • 2:15 - 2:19
    Sadece bir çay kaşığı tuzun
    yapabildiklerini görelim.
  • 2:20 - 2:22
    Eğer okyanus suyuyla dolu olan
  • 2:22 - 2:25
    bu olimpik yüzme havuzuna
    bir çay kaşığı tuz eklersek
  • 2:25 - 2:28
    okyanus suyu, okyanus suyu
    olarak kalır.
  • 2:28 - 2:30
    Ama aynı çay kaşığı tuzu
  • 2:30 - 2:33
    tatlı nehir suyuyla dolu olan
    bir sürahiye koyarsak
  • 2:33 - 2:36
    bir anda içmek için çok tuzlu hale gelir.
  • 2:37 - 2:38
    Burada sonuç,
  • 2:38 - 2:44
    nehirlerin hacmi okyanuslarla
    karşılaştırılınca çok küçük olduğu için
  • 2:44 - 2:47
    insan aktivitelerine karşı
    daha hassas olması
  • 2:47 - 2:49
    ve korunmaları için
    onlarla ilgilenmemiz gerektiğidir.
  • 2:50 - 2:52
    Son zamanlarda dünyadaki nehir sağlığına
  • 2:53 - 2:56
    bakmak için kaynakları inceledim.
  • 2:56 - 2:59
    Su kıtlığı çekilen ve ağır sanayi
    gelişmelerinin olduğu şehirlerde
  • 2:59 - 3:04
    oldukça kötü bir nehir sağlığı
    bekliyordum.
  • 3:04 - 3:07
    Kuzey Çin ve Hindistan'da
    tam da bunu gördüm.
  • 3:08 - 3:12
    Ama 2018'den bir makale okuduğumda
    çok şaşırdım.
  • 3:12 - 3:15
    Amerika'da örneklendirilmiş
  • 3:15 - 3:19
    232 nehir numune bölgesinden
    bahsediyordu.
  • 3:19 - 3:21
    Bu bölgelerin %37'si
  • 3:21 - 3:24
    yükselen tuz seviyelerine sahipti.
  • 3:25 - 3:28
    Bundan daha da şaşırtıcı olan ise,
  • 3:28 - 3:30
    tuzluluk oranı en hızlı yükselenlerin
  • 3:31 - 3:33
    Amerikan'nın doğu kısmında bulunmasıydı,
  • 3:33 - 3:34
    çorak güneybatısında değil.
  • 3:35 - 3:38
    Bu makalenin yazarları bunun sebebinin
  • 3:38 - 3:43
    yollardaki buzları eritmek için kullanılan
    tuz olabileceğini varsaymışlar.
  • 3:44 - 3:46
    Potansiyel olarak bu tuzun
    diğer bir kaynağı
  • 3:46 - 3:50
    tuzlu endüstriyel atık suları olabilir.
  • 3:50 - 3:55
    Gördüğünüz gibi, insanların aktiviteleri
    tatlı sularımızı
  • 3:55 - 3:58
    okyanus sularımıza benzeyen
    suya çevirebiliyor.
  • 3:58 - 4:01
    Bu yüzden geç olmadan
    harekete geçip bir şeyler yapmalıyız.
  • 4:02 - 4:04
    Benim bir önerim var.
  • 4:05 - 4:09
    3 adımlı nehir savunma mekanizmasını
    kullanabiliriz
  • 4:09 - 4:14
    ve endüstriyel su kullanıcıları bu
    savunma mekanizmasını kullanırsa
  • 4:14 - 4:19
    nehirlerimizi çok daha güvenli
    bir pozisyona getirebiliriz.
  • 4:19 - 4:21
    Bu süreç ilk olarak
    su geri dönüşüm
  • 4:21 - 4:24
    ve tekrar kullanım
    operasyonlarını sağlayarak
  • 4:24 - 4:28
    nehirlerden daha az su çekilmesini içerir.
  • 4:28 - 4:30
    İkinci olarak
  • 4:30 - 4:34
    bu tuzlu endüstriyel atık sularındaki
    tuzu çıkarıp
  • 4:34 - 4:37
    yeniden kazandırıp başka amaçlar için
    kullanmalıyız.
  • 4:38 - 4:42
    Üçüncü olarak
    şu anda madenlerden
  • 4:42 - 4:45
    sağladıkları tuzları tüketen
    tuz tüketicilerini
  • 4:45 - 4:49
    geri dönüşümden elde edilen tuzları
    kullanan tüketicilere çevirmeliyiz.
  • 4:50 - 4:53
    Bu üç kısımlı savunma mekanizması
    şu anda zaten kullanılıyor.
  • 4:53 - 4:56
    Kuzey Çin ve Hindistan
    nehirlerini rehabilite
  • 4:56 - 4:59
    etmek için kullanıyor.
  • 4:59 - 5:01
    Ancak bu önerideki amaç,
  • 5:01 - 5:05
    nehirlerimizi rehabilitasyona
    ihtiyaç duymadan
  • 5:05 - 5:07
    savunma mekanizmasıyla
    onları korumak.
  • 5:08 - 5:12
    İyi haber şu ki,
    bunu yapabilecek teknolojiye sahibiz.
  • 5:12 - 5:13
    Zar süzgeçler ile.
  • 5:14 - 5:17
    Zar süzgeçler, su ile tuzu
    ayrıştırabiliyorlar.
  • 5:18 - 5:21
    Zar süzgeçler yıllardır aramızdalar
  • 5:21 - 5:26
    ve büyüklüklerine ya da
    enerji yüklerine göre ayrılan
  • 5:26 - 5:28
    polimerik materyallerden oluşurlar.
  • 5:28 - 5:32
    Tuz ve suyu birbirinden ayıranlar
  • 5:32 - 5:35
    genellikle elektrik yüküne göre
    ayrıştıranlardır.
  • 5:35 - 5:38
    Bu zar süzgeçler negatif yüklü olurlar
  • 5:38 - 5:40
    ve erimiş tuzda bulunan
    negatif yüklü florid iyonları
  • 5:40 - 5:43
    uzaklaştırmaya yardımcı olur.
  • 5:44 - 5:48
    Dediğim gibi bu zar süzgeçler
    uzun zamandır aramızda
  • 5:48 - 5:55
    ve şu anda, her dakika
    25 milyon galon suyu temizliyorlar
  • 5:55 - 5:57
    Aslında bundan da fazlası temizleniyor.
  • 5:58 - 5:59
    Ama fazlasını da
    yapabilirler.
  • 6:00 - 6:05
    Bu zar süzgeçler ters osmoz
    prensibine dayanırlar.
  • 6:05 - 6:10
    Şimdi, osmoz dediğimiz vücudumuzda
    doğal olan bir olaydır--
  • 6:10 - 6:12
    işte, hücrelerimizin çalışma şekli.
  • 6:12 - 6:16
    Osmoz ise iki farklı seviyede
  • 6:16 - 6:19
    tuz konsantrasyonu olan iki odadır.
  • 6:19 - 6:21
    Biri düşük tuz konsantrasyonuna sahip
  • 6:21 - 6:24
    diğeri yüksek tuz konsantrasyonuna sahip.
  • 6:24 - 6:28
    İki odayı ayıran şey
    yarı geçirgen zardır.
  • 6:28 - 6:30
    Doğal osmoz sürecinde
  • 6:30 - 6:34
    su doğal olarak zar süzgeçin içinden
  • 6:34 - 6:36
    düşük tuz konsantrasyonlu taraftan
  • 6:36 - 6:39
    yüksek tuz konsantrasyonlu
    tarafa doğru,
  • 6:39 - 6:41
    dengeye ulaşana kadar geçer.
  • 6:42 - 6:46
    Şimdi, ters osmoz,
    bu doğal osmoz sürecinin tersidir.
  • 6:46 - 6:48
    Bu ters işlemi gerçekleştirmek için
  • 6:48 - 6:53
    yüksek konsantrasyonlu alana
    baskı uyguluyoruz
  • 6:53 - 6:57
    ve bu şekilde suyu ters tarafa
    yönlendiriyoruz.
  • 6:57 - 7:01
    Böylece yüksek konsantrasyonlu taraf
    daha tuzlu,
  • 7:01 - 7:02
    daha konsantre hâle geliyor
  • 7:02 - 7:06
    ve düşük konsantrasyonlu taraf ise
    arınmış, temiz su hâline geliyor.
  • 7:06 - 7:11
    Ters osmoz yöntemini kullanarak
    endüstriyel atık suyunun
  • 7:11 - 7:16
    yaklaşık %95'ini arıtıp
    temiz su hâline getirebiliyoruz.
  • 7:16 - 7:20
    Geri kalan %5 ise tuzlu konsantre
    karışım oluyor.
  • 7:21 - 7:24
    Şimdi, bu %5 tuzlu konsantre karışım
  • 7:24 - 7:26
    atık değil.
  • 7:26 - 7:29
    Bilim insanları sadece
  • 7:29 - 7:33
    belirli tuzların geçebildiği
  • 7:33 - 7:34
    süzgeçler geliştirdi.
  • 7:34 - 7:36
    Aynı zamanda nanofiltrasyon diye
  • 7:36 - 7:39
    bilinen zar süzgeçleri kullanarak
  • 7:39 - 7:43
    bu %5 konsantre tuzlu solüsyon
  • 7:43 - 7:46
    arıtılmış tuz solüsyonuna
    çevrilebiliyor artık.
  • 7:47 - 7:52
    Yani, ters osmoz ve nanofiltrasyon
    zarları kullanarak
  • 7:52 - 7:54
    endüstriyel atık suyunu hem suya
  • 7:54 - 7:58
    hem de tuza dönüştürebiliyoruz.
  • 7:59 - 8:00
    Bu şekilde
  • 8:00 - 8:05
    nehir savunma mekanizmasının
    bir ve ikinci adımlarını başarıyoruz.
  • 8:06 - 8:10
    Şimdi, bunu birçok endüstriyel su
    kullanıcısına sundum
  • 8:10 - 8:13
    ve ortak cevapları ise şu oldu:
  • 8:13 - 8:16
    "İyi, hoş ama kim benim
    tuzumu kullanacak?"
  • 8:16 - 8:19
    Bu yüzden üçüncü adım oldukça önemli.
  • 8:19 - 8:23
    Maden tuzunu kullananları
  • 8:23 - 8:26
    geri dönüşüm tuzu tüketicilerine
    çevirmemiz gerekli.
  • 8:26 - 8:29
    Peki kim bu tuz tüketicileri?
  • 8:29 - 8:32
    2018'de ABD'de tüketilen tuzun
  • 8:32 - 8:36
    %43'ünün yoldaki buzu çözmek için
  • 8:36 - 8:40
    kullanıldığını öğrendim.
  • 8:40 - 8:44
    %39'u kimya sanayisinde
    kullanılıyordu.
  • 8:44 - 8:46
    Gelin bu iki uygulamaya bakalım.
  • 8:47 - 8:50
    Çok şaşırmıştım.
  • 8:50 - 8:53
    2018-2019 kış aylarında
  • 8:53 - 8:56
    bir milyon ton tuz
  • 8:56 - 9:00
    Pensilvanya eyaletinin yollarına dökülmüş.
  • 9:01 - 9:03
    Bir milyon ton tuz
  • 9:03 - 9:06
    Empire State binasının üçte ikisini
    doldurmak için yeterli.
  • 9:07 - 9:11
    Bu dünyadan çıkarılmış,
    yollarımıza dökülmüş
  • 9:11 - 9:13
    sonra doğaya
  • 9:13 - 9:16
    ve nehirlerimize karışmış
    bir milyon tuz.
  • 9:18 - 9:21
    Buradaki öneri ise bu tuzu
  • 9:21 - 9:25
    tuzlu endüstriyel atık
    sularından elde edip
  • 9:25 - 9:27
    nehirlerimize karışmasını önleyerek
  • 9:27 - 9:30
    yollarda kullanmak.
  • 9:30 - 9:33
    Böylece bahar gelip buzlar eridiğinde
    ve bu yüksek tuz
  • 9:33 - 9:36
    oranına sahip akış başladığında
    nehirler kendilerini
  • 9:36 - 9:38
    bundan korumak adına
    daha iyi
  • 9:38 - 9:41
    bir konumda olacak.
  • 9:42 - 9:45
    Bir kimyager olarak
  • 9:45 - 9:47
    heyecan duyduğum fırsat
  • 9:47 - 9:51
    döngüsel tuzu
    kimya endüstrisine tanıtmak.
  • 9:53 - 9:58
    Klor-alkali endüstrisi
    bunun için mükemmel.
  • 9:58 - 10:01
    Klor-alkali endüstrisi
    epoksi kaynağıdır,
  • 10:01 - 10:05
    üretanlar, çözücüler ve
    gündelik hayatta kullandığımız
  • 10:05 - 10:08
    diğer birçok faydalı
    ürünün kaynağıdır.
  • 10:08 - 10:13
    Besleme yığını olarak
    sodyum klorür tuzu kullanır.
  • 10:14 - 10:16
    Buradaki fikir şu
  • 10:16 - 10:19
    ama öncelikle doğrusal ekonomiye bakalım.
  • 10:19 - 10:22
    Doğrusal ekonomide o tuzu
    madenden çıkarırlar,
  • 10:22 - 10:24
    klor-alkali sürecinden geçer,
  • 10:24 - 10:26
    basit kimyasala dönüşür,
  • 10:26 - 10:28
    ve böylece başka yeni
    ürüne veya daha
  • 10:28 - 10:30
    fonksiyonel bir ürüne dönüştürülür.
  • 10:31 - 10:34
    Ancak bu dönüşüm sürecinde
  • 10:34 - 10:37
    tuz genellikle yan üründür
  • 10:37 - 10:40
    ve endüstriyel atık suyuna karışır.
  • 10:42 - 10:46
    Amacımız, döngüselliği tanıtabilmek,
  • 10:46 - 10:50
    fabrikaların endüstriyel atık su
    akıntılarından suyu ve tuzu
  • 10:50 - 10:54
    ayırabilmek ve bunu klor-alkali işleminin
  • 10:54 - 10:56
    ön ucuna gönderebilmek.
  • 10:58 - 11:00
    Döngüsel tuz.
  • 11:00 - 11:02
    Peki bu ne kadar etkili?
  • 11:02 - 11:04
    Gelin bir örneğe bakalım.
  • 11:05 - 11:08
    Dünyadaki propilen oksit
    üretiminin %50'si
  • 11:08 - 11:10
    klor-alkali süreciyle elde edilir.
  • 11:11 - 11:15
    Bu, küresel olarak yıllık bazda
  • 11:15 - 11:19
    yaklaşık 5 milyon ton
    propilen oksit demek.
  • 11:19 - 11:24
    Yani dünyadan çıkarılıp
    klor-alkali işleminden
  • 11:24 - 11:28
    geçip propilen oksite
    dönüştürülen ve sonra
  • 11:28 - 11:31
    bu işlem sırasında
    atık su akıntılarına karışan
  • 11:31 - 11:34
    5 milyon ton tuz demek.
  • 11:34 - 11:37
    5 milyon ton üç tane
    Empire State binasını
  • 11:37 - 11:40
    doldurmaya yetecek
    tuz demektir.
  • 11:40 - 11:43
    Bu yıllık bazda.
  • 11:43 - 11:47
    Döngüsel tuzun nehirlerimizi
    aşırı tuzlu
  • 11:47 - 11:52
    akıntıdan nasıl koruyacağını
    görüyorsunuz.
  • 11:53 - 11:56
    "Bu süzgeç zarlar yıllardır varmış,
  • 11:56 - 11:58
    peki neden atık suyun tekrar
  • 11:58 - 12:02
    kullanımı için yerleştirilmiyor?"
    diyebilirsiniz.
  • 12:03 - 12:05
    Kısacası atık suların
    tekrar kullanımını
  • 12:05 - 12:07
    uygulamak maliyetli bir iş.
  • 12:08 - 12:10
    İkincisi bu bölgelerdeki
  • 12:10 - 12:12
    sular çok geç olana kadar
  • 12:13 - 12:15
    önemsenmiyor.
  • 12:15 - 12:18
    Tatlı su sürdürülebilirliği için
  • 12:18 - 12:22
    plan yapmamanın
    ciddi sonuçları var.
  • 12:22 - 12:26
    Almanya'daki Ren Nehri'nin
    düşük su seviyesinden
  • 12:26 - 12:30
    dolayı geçen yıl 280 milyon
    dolar zarar eden
  • 12:30 - 12:33
    dünyanın en büyük kimyasal
    üreticilerinden birine sorabilirsiniz.
  • 12:34 - 12:38
    Yıldan yıla su kaynaklarını kurutan
    bir kuraklık yaşayan ve sonra
  • 12:38 - 12:42
    sifonlarını çekmemeleri söylenen
    Güney Afrika, Cape Town
  • 12:42 - 12:45
    sakinlerine sorabilirsiniz.
  • 12:46 - 12:48
    Gördüğünüz gibi, burada
  • 12:48 - 12:51
    süzgeç zarlarla saf su,
  • 12:51 - 12:55
    saf tuz sağlayabileceğimiz,
  • 12:55 - 12:57
    bu iki süzgeci kullanarak
  • 12:57 - 13:00
    nehirleri gelecek nesiller için
  • 13:00 - 13:03
    koruyabileceğimiz çözümlerimiz var.
  • 13:03 - 13:04
    Teşekkürler.
  • 13:04 - 13:06
    (Alkış)
Title:
Nehirleri temiz tutan döngüsel tuz ekonomisi
Speaker:
Tina Arrowood
Description:

2018-2019 kış mevsiminde bir milyon ton tuz sadece Pensilvanya eyaletindeki buzlu yollara döküldü. Bu gibi endüstriyel alanlarda kullanılan tuzlar tatlı sulara karışıp sularını içilmez hâle getiriyor ve büyüyen küresel krize katkıda bulunuyor. Peki bu kıymetli doğal kaynakları nasıl daha iyi şekilde koruyabiliriz? Fiziksel organik kimyager Tina Arrowood, tuzu nehirlerden uzaklaştıracak ve endüstriyel yan üründen kıymetli kaynaklara dönüştüren döngüsel tuz ekonomisini yaratacak üç adımlı planı anlatıyor.

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:19

Turkish subtitles

Revisions