Balık çiftliği suyunu gıda atıkları ve mantarlarla temizlemek + test

• Balıkların da temiz suya ihtiyacı var
• Dokuz ortak, üç kıta
• Artıklardan filtre yapmak
• Kimsenin aramadığı kirleticilerin peşinde
• Cebinize sığan bir laboratuvar
• Proje bittikten sonra geriye kalanlar
• Bilim festivalleri ve bir çizgi roman
• Özet
• Beş soru: temiz su dedektifi olacak donanıma sahip misin? (test)

⇑Balıkların da temiz suya ihtiyacı var

İnsanlar gıda üretimini düşündüğünde genellikle tarlaları, meyve bahçelerini ya da sığır sürülerini hayal eder. Su ürünleri yetiştiriciliği – balıkların ve diğer su organizmalarının yetiştirilmesi – gıda üreten en hızlı büyüyen sektörlerden biri olmasına rağmen akla pek ilk gelen şey değildir. Ama bir sorun var: bir balık çiftliği, içine akan su kadar iyidir. Suyun bulunabilirliği ve kalitesi, hayvanların sağlıklı büyüyüp büyümeyeceğini belirler.

Sorunlar da burada başlıyor. Avrupa’daki yüzey sularının yalnızca %37’si çevresel gereklilikleri karşılıyor; yani su kirliliği giderek daha büyük bir zorluk haline geliyor. Nehirler ve göller, kimsenin yemek tabağında görmek istemediği metallerin, ilaçların ve başka maddelerin izlerini taşıyor.

⇑Dokuz ortak, üç kıta

AB tarafından finanse edilen SusWater projesi bunu değiştirmeyi hedefledi. Üç kıtadan dokuz ortağı bir konsorsiyumda buluşturarak, kirlenmiş suyu izlemek ve arıtmak için araçlar geliştirdi; özellikle su ürünleri yetiştiriciliği için güvenli su sağlamaya odaklandı.

Ekibi başarılı kılan, becerilerin karışımıydı. Ortaklar analitik ve çevre kimyasını, malzeme bilimini, biyolojiyi, toksikolojiyi ve endüstriyel uygulamayı kapsıyordu. Bu çeşitlilik sayesinde tek bir akıllı cihazla yetinmediler. Yalıtılmış teknolojiler yerine eksiksiz su arıtma stratejileri geliştirdiler – tek bir yeni bıçak yerine koca bir mutfak tasarlamak gibi.

⇑Artıklardan filtre yapmak

SusWater’ın en çarpıcı fikri, temizleme malzemelerinin nereden geldiği. Yeni ortaya çıkan kirleticileri ve potansiyel olarak zehirli elementleri gidermek için araştırmacılar, yenilenebilir ve atık kaynaklı kaynaklardan elde edilen sürdürülebilir malzemelere başvurdu. Araç setinde şunlar vardı:

• selüloz, kitosan, nişasta ve jelatin bazlı fonksiyonelleştirilmiş adsorbanlar,
• atık su akışlarından izole edilen mantarlar,
• kirleticileri parçalayan grafitik karbon nitrürden yapılmış fotokatalizörler,
• ileri oksidasyon süreçlerini yürütmek için yerinde üretilen hidrojen peroksit,
• su arıtımı için çok işlevli fotokatalitik membranlar.

“Bunları gelişmiş fotokatalitik malzemeler ve membran teknolojileriyle birleştirdik; fotokataliz, adsorpsiyon ve biyolojik süreçleri birbirine bağladık” diyor proje koordinatörü Paola Calza. Başka bir deyişle, bazı kirleticiler tutuluyor, bazıları ışığın yardımıyla yok ediliyor, bazılarıyla da canlı organizmalar ilgileniyor.

⇑Kimsenin aramadığı kirleticilerin peşinde

Suyu temizlemek bir şey, içinde gerçekte neyin bulunduğunu bilmek başka bir şey. SusWater, aynı anda iki işi yapan bir analitik iş akışı geliştirdi ve uyguladı. Arıtma sırasında bilinen başlıca kirleticileri izliyor, aynı zamanda çok çeşitli su akışlarında mikrokirleticilerin daha geniş ve bilinmeyen bir kısmını ortaya çıkarıyor.

Bu önemli, çünkü gözden kaçan maddeler resmi listelerdeki maddeler kadar önemli olabilir. Bu yaklaşım, bölgeleri ve düzenleyici sistemleri aşan değerlendirmelerin önünü açıyor; böylece farklı ülkelerden gelen sonuçlar karşılaştırılabiliyor.

⇑Cebinize sığan bir laboratuvar

Her numuneyi büyük bir laboratuvara göndermek zaman ve para alır. Bu yüzden ekip, suyun toplandığı yerde, yerinde eser miktardaki metalleri ve ilaçları izleyen taşınabilir elektrokimyasal sensörler geliştirdi ve patentini aldı. Bunlar, çevre izleme ve su kalitesi değerlendirmesi için düşük maliyetli bir alternatif sunuyor.

SusWater teknolojileri yalnızca tek bir nehirde denenmedi. Danimarka, İtalya, Japonya, İspanya ve Tayland’da toplanan sularda başarıyla denendi – koşulları birbirinden çok farklı beş ülke.

⇑Proje bittikten sonra geriye kalanlar

SusWater’ın etkisi, süresinin çok ötesine uzanıyor. Proje kapsamında başlatılan birkaç araştırma hattı bugün de geliştiriliyor; gelişmiş malzemeleri, analitik yöntemleri ve sürdürülebilir arıtma teknolojilerini yeni kirleticilere, çevresel senaryolara ve endüstriyel bağlamlara taşıyor.

Proje ayrıca Avrupa, Asya ve Güney Amerika’daki kurumlarla ortaklık kurdu; devam projelerine, sanayi iş birliklerine ve girişimcilik çalışmalarına yol açtı. Dikkat çekici bir örnek, endüstriyel su yeniden kullanımı için sürdürülebilir sıfır sıvı deşarjlı çözümler geliştiren bir yan kuruluş (spin-off) olan Penso Green – tesisten hiçbir sıvı atığın çıkmadığı sistemler.

⇑Bilim festivalleri ve bir çizgi roman

Konsorsiyum çalışmasını laboratuvar kapılarının ardında tutmadı. İletişime, eğitime ve halkın katılımına ciddi yatırım yaptı: atölye çalışmaları, paydaş toplantıları, bilim festivalleri, Araştırmacılar Gecesi etkinlikleri ve uluslararası eğitim okulları araştırmacılara, öğrencilere, politika yapıcılara, sanayi temsilcilerine ve geniş halka ulaştı.

Ekip, projenin bazı kısımlarını basit biçimde anlatan “A SusWater story” adlı bir çizgi romanı bile denedi. “Bu girişimler, karmaşık bilimsel kavramların bilimsel doğruluktan ödün vermeden ilgi çekici biçimlerde aktarılabileceğini gösterdi” diyor koordinatör.

İleride bu teknolojiler, ilaç sanayi, gıda üretimi ve kimya imalatı gibi yeni ortaya çıkan kirleticilerle uğraşan diğer sektörlere de yardımcı olabilir. Toplanan bilgi, kentsel atık suların mikrokirleticilerden arındırılması için daha iddialı gereklilikler getiren revize AB Kentsel Atık Su Arıtımı Direktifi’ne de destek olabilir. “Nihayetinde projenin etkisi teknoloji geliştirmenin ötesine geçiyor: yalnızca gelecekteki su arıtma çözümlerine değil, aynı zamanda paydaşların farkındalığının artmasına ve çevre yönetiminde kanıta dayalı karar almanın desteklenmesine de katkıda bulunuyor” diyerek bitiriyor koordinatör.

⇑Özet

SusWater, balık çiftlikleri için temiz suyun pahalı ve kaynak tüketen teknolojiden gelmesi gerekmediğini gösteriyor. Selüloz, kitosan, nişasta ve jelatin bazlı filtreler, atık sulardan elde edilen mantarlar, ışıkla etkinleşen katalizörler ve taşınabilir sensörler bir araya gelerek beş ülkenin sularında denenmiş eksiksiz bir arıtma ve izleme stratejisi oluşturuyor. Öğrenciler için proje, su arıtmanın gerçekten disiplinlerarası bir alan olduğunu hatırlatıyor: kimya, biyoloji, malzeme bilimi ve toksikolojinin hepsinin masada bir yeri var ve güvenli suyun nehirden çiftliğe ulaşması için hepsine ihtiyaç var.

⇑Beş soru: temiz su dedektifi olacak donanıma sahip misin? (test)