Çinli araştırmacıların güneş enerjisi, deniz suyu ve gelişmiş nanomalzemeleri bir araya getirerek geliştirdiği yeni teknoloji, hem sürdürülebilir tuzdan arındırma sunuyor hem de stratejik bir hammadde olan borun elde edilmesini sağlıyor. Bor, özellikle Çin’in hipersonik silah programında kullanılan scramjet motorlarının katı yakıtlarında ve neodimyum-demir-bor mıknatıslarında kritik öneme sahip bir element. Ancak Çin, bu elemente büyük oranda dışa bağımlı. Bor üretiminde ise Türkiye ve ABD başı çekmekte.
Bilindiği üzere bor, deniz suyunda çok düşük miktarda bulunuyor ve klasik ters ozmoz tesisleri bu elementi ayıramadığı gibi zaman zaman yoğunlaştırarak sağlık risklerine yol açabiliyor. Ancak Northwest A&F University bünyesindeki ekip, güneşle çalışan yeni bir kompozit jel sayesinde deniz suyundan eş zamanlı olarak tatlı su üretip bor çıkarmayı başardı.
Testlerle başarısı gösterildi
Yeni yöntem, araştırma ekibinin geliştirdiği MMS adı verilen kompozit jelin çok katmanlı yapısına dayanıyor. Sodyum aljinat temelli bu jel, bir yandan yüksek fototermal verimliliğiyle bilinen MXene nanomalzemesi, diğer yandan bor tutucu özellik gösteren magnezyum oksit (MgO) ile harmanlanmış. Yaklaşık 2 milimetre kalınlığındaki jel tabakalarının üst yüzeyi su-hava arayüzünde güneş ışığını emerken, alt katman deniz suyuna temas halinde çalışıyor. Güneş enerjisiyle ısınan MXene tabakası yüzeyde buharlaşma yaratarak sürekli bir konsantrasyon farkı oluşturuyor ve bu sayede deniz suyu jel boyunca yukarı çekiliyor. Alt katmandaki MgO içeriği ise bu akış sırasında bor iyonlarını emerek arıtma sürecinde kaybolmalarını engelliyor. 
Laboratuvar testlerinde MMS jeli, saatte metrekare başına 2,14 kilogram tatlı su üretmeyi ve dokuz saatlik çalışmada 225,52 miligram bor toplamayı başardı. Üstelik bor tutma kapasitesi yedi kullanım döngüsü sonrasında bile yüzde 86’nın üzerinde kaldı. Buharlaşma verimi ise kayda değer şekilde düşmedi. Teknolojinin pratikteki karşılığını görmek için Hong Kong’da gerçekleştirilen saha testleri de çarpıcı sonuçlar verdi. Mart ayının görece düşük güneşlenme koşullarına rağmen sistem, üç saatlik çalışmada metrekare başına 5,20 kilogram tatlı su üretirken 122,45 miligram bor topladı. Arıtılan suda hiç bor tespit edilmemesi, yöntemin hem güvenli içme suyu hem de bor geri kazanımı açısından işlevsel olduğunu gösterdi.
Toplanan borun yalnızca savunma sanayi için değil, tarımsal verimlilik için de önemli olduğu belirtiliyor. Nitekim kontrollü deneylerde bor takviyesinin çimlenme oranlarını artırdığı ve bitki biyokütlesini belirgin şekilde yükselttiği aktarıldı. Gelişmeler güçlü olsa da maliyet ve endüstriyel ölçekte üretim konularının daha fazla araştırılması ifade ediliyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/cin-deniz-suyundan-hipersonik-silah-yakiti-bor-elde-etti–199510
