Bilindiği üzere Paris İklim Anlaşması küresel ısınma ile ilgili uluslararası bir anlaşma olarak su sorununun, iklim değişikliğinin bir diğer sonucu olduğu hakkında uyarıda bulunuyor.

Geçen programlarda su sorunu ile ilgili olarak dünyadaki endişeler hakkında bazı konulara değindik. Fakat gelecek birkaç bölümde insanın bu sorunun üstesinden gelmesi için hala bazı umutlarının olduğuna değineceğiz, zira su sorunu ile mücadele ve yeni su kaynaklarına ulaşma konusunda hala bazı çözüm yolları vardır.

Büyük ölçekte deniz suyunu tuzdan arındırmak veya tatlı su üretmek, okyanus sularını özel arıtma tesislerine taşıyarak kullanıma hazırlayan metottur.

Amerika jeoloji kurumun raporuna göre 2002- 2015 yılları arasında dünyanın 120 ülkesinde yaklaşık 12 bin 500 tuzdan arındırma tesisi günlük 14 milyon metreküp tatlı su üretmiştir. Bu miktar aslında dünyada kullanılan tatlı suyun %1’inden daha azdır. Suudi Arabistan, Kuveyt, Birleşik Arap Emirlikleri, Katar, Libya ve Cezayir tuzdan arındırma tesislerine en çok ihtiyaç duyan ülkelerdir. Buna karşı gelişmiş ülkeler arasında Amerika, en fazla tuzdan arındırma tesisleri kullanan ülkedir ve en çok arıtma tesisi de California ve Florida’nın bir bölümünde kullanılıyor.

Pike araştırma merkezi tarafından yapılan pazarlama incelemelerine göre 2010 yılında tuzdan arındırma sektörüne yapılan yatırım 3,8 milyar dolar iken 2016 yılında 6,16 milyar dolara yükselmiştir. B bağlamda yapılan güçlü tahminler ise Batı Asya ve kuzey Afrika’nın yakın bir gelecekte deniz suyunu tuzdan arındırma tesislerinin en büyük kullanıcı ülkeler ve hatta kutbuna dönüşeceğini gösteriyor.

Fakat tuzdan arındırma tesislerinin en büyük ve en önemli sorunlarından biri fazla enerji tüketmesidir. Bu yüzden masrafları da fazladır ve dolayısı ile kesin olan büyük miktarda sera gazları salınarak iklim değişikliğindeki mevcut sürece hız kazandıracaktır. Bu yüzden bir çok uzman ve çevre aktivistleri, bu gibi muazzam tesisler ve fabrikalara tepki gösteriyorlar.

Fakat bu arada Birleşik Arap Emirlikleri 2011 yılında güneş sistemi ile çalışan yeni bir tuzdan arındırma tesisini kullanmaya başladı; bu sistem daha ucuz olmanın yanısıra çevreye daha az zarar veriyor, başka bir ifade ile daha yeşildir. Hali hazırda California’da WaterFX startup’ı da güneş enerjisi ile çalışan bir başka tuzdan arındırma sistemi yapmıştır ve bu yöntemde ileriye doğru bir adım sayılıyor.

Tuzdan arındırma metotları arasında, iyon Değişimi, Elektrodiyaliz, Buhar Kompresyonlu Damıtma, Güneş Buharlaştırması, Çok Etkili Damıtma (MED), Buhar Sıkıştırma Prosesi (VC), Ters Ozmos (RO), Çok Kademeli Ani Damıtma (MSF) yöntemlerine değinebiliriz. Fakat bu arada ters ozmos yöntemi daha çok evler ve işyerleri için kullanılır.

Ters ozmos yönteminde elektrik enerjisi ve damıtma sistemlerinde de ısı enerjisi kullanıyor. Bu arada bazı hibrit enerji santralleri ise her iki yöntemi kullanıyor.  

Dünyada tuzdan arındırma tesislerinin bir çoğu enerji temini yönünde fosil yakıtlar kullanıyorlar fakat fosil enerjisi yerine nükleer enerjinin kullanımı daha iyi olur. Küçük modüler reaktörler (SMR) bunun için çok idealdir, zira hiç sera gazı üretmeden hem elektrik ve hem ısı enerjisi üretiyor.

Hali hazırda dünya çapında çalışmakta olan binlerce tuzdan arındırma tesislerinden sadece 15’i nükleer enerji kullanıyor. Nükleer enerji ile çalışan deniz kuvvetleri gemileri de deniz suyundan tuzun arındırılması için aynı enerjiyi kullanıyorlar. Küçük modüler reaktörlerden NuScale, daha küçük elektrik şebekesine ve daha kısıtlı altyapılara sahip mekanlara, yeni su ve elektrik kapasitelere daha küçük ölçeklerde sahip olma imkanı veriyor; ayrıca ülkelere de ihtiyaç duyulan çeşitli bölgelerde bu sistemi kurma olanağı veriyor.

Su sorununun giderilmesindeki bir diğer yöntem ise “hava nemi ile su üretimi”dir. Hava nemi ile su üretimi, havada bulunan nemin, soğutulduktan sonra faz değiştirerek sıvı haline dönüştürülmesi ile elde edilen suyun toplanmasıdır. Genel olarak buzdolapları ile aynı mantıkta çalışan makineler tarafında yapılır. Bir gazın basınç altında ısınması ve daha sonra hacmi genişletilerek soğutulması prensibine dayanır. Soğuyan bir yüzey termodinamik yasaları gereği ısı alır. Eğer bu yüzeyi nem ile karşılaştırırsanız bu durumda havanın neminin ısısını alacaktır. Böylece nem soğuyacak ve sıvılaşacaktır. Bu aşamadan sonra sıvılaşmış suyu bir kapta biriktirdiğinizde havanın nemi ile su üretmiş olursunuz. Bu işlemi günlük yaşantımızda da görebileceğimiz en basit aletler klimalardır. Klimalar çalışmaları sırasında oluşturdukları suyu bu şekilde üretirler.

Bu yöntemde kullanılan her panel günde 150 ila 750 litre tatlı su üretebilir. Böylece kurulan muazzam paneller veya kafesler tıpkı Namibya’da bulunan karanlık böceği gibi davranır havadaki rutubet ve nemi yakalıyor. Bu yöntem son onyıllarda Latin Amerika’da And dağlarında kullanıldı ve yağış oranı az olan kentlere su temin etti. Bu yöntem hatta daha kuru bölgelerde örneğin Şili’de Atakama çölünde de denendi.

Söz konusu teknoloji son yıllarda daha da gelişti ve bir Kanada firması ise söz konusu panelleri dünyanın bazı kuru ve rutubetli bölgelerinde kurmaya çalışıyor. Colombia üniversitesi araştırmacılarının çalışmalarına göre havadaki rutubetten su toplamak için 2 ila 100 panel kullanılıyor fakat bölgenin bulunduğu şartlara göre her panel günlük 150 ila 750 litre tatlı suyu, nemli ve sisli dönemlerde depolayarak istihraç edebiliyor. Bu yöntemle toplanan ve elde edilen su ise sağlı su ile ilgili dünya sağlık örgütü WHO standartlarına uygundur.

Bu arada yapılan araştırmalar sonucu aynı işlem güneş enerjisi panelleri tarafından da yapılması sağlandı. Böylece her hangi bir binanın üzerinde kurulabilen standart paneller ile güneş enerjisi toplamak yerine, güneş ışınlarını kullanarak suyu havadan çekebiliyor. Her güneş paneli günde 10 litreye (2,64 galon) kadar su çekme potansiyeline sahip.

Diğer yandan söz konusu sistemlere ilaveten havadan su üretebilen makineler de yapılmıştır. Bu sistemler rutubet ve sis bakımından daha elverişsiz olan bölgelerde kullanılıyor. Bu bağlamda çalışan en büyük firmalardan biri, her türlü iklimde çalışabileceğini ispatlamasına rağmen fakat teknolojisini açıklamada çok kapalı çalışıyor ve sistemini kamuoyuna açıklamıyor. Fabrika sorumluları sadece bu yöntemle günlük binlerce galon su üretebildiklerini açıklamakla yetiniyorlar. Onlar büyük makinelerini Haiti ve Suudi Arabistan’da kurmuşlardır. Firmanın temsilcisinin belirttiğine göre bu bölgelerde günlük 600 galon içme suyu üretiliyor.

Bu arada bazı firmalar da “tasarlanmış yağmur” metodu ile kuraklıkla mücadele edilebileceğini savunuyorlar. Söz konusu firmalar iyonlaşma metodu ile 24 km çapında ve doğal yöntemlerle yağış oranını %50 ila %400 arasında arttırabileceklerini savunuyorlar.

Bu yöntemle kimyasal maddeler veya mevcut bulutlar kullanılmadan üretilen su, tarlaların sulaması veya içme suyu olarak kullanılabilir.

Halk arasında suni yağmur olarak bilinen bulut tohumlama (Cloud Seeding) metodu ise bir çok ülke ve defalarca kullanılan bir yöntemdir. Bulut tohumlama, bulutlardan düşen yağış miktarı veya türünü değiştirmek için havaya çeşitli maddeler yayarak bulut içindeki mikrofiziksel süreçleri değiştirme ve kasıtlı bir hava durumu değiştirme girişimidir. Buradaki asıl amaç yağış miktarını artırmaktır ama bazen havaalanlarında sisi dağıtmak için de kullanılır.

Bu yöntemde bulut, rutubet, ısı ve diğer meteoroloji ve atmosfer şartları sağlanmış olmalıdır. Fakat düzenli olarak bulut tohumlama metodunun kullanılması yağış oranını %5 ile %25 arasında arttırabilir. Tabi ki bulutları tohumlama yönteminde tohumlama faktörleri bulutun ısısına göre değişir. Bu süreçte en önemli madde ise gümüş iyotlarıdır. Gümüş iyotlarının bulutların kalbine serpilmesi ile bulut sıcaklığı -4 derece santigrada kadar düşürülüyor. Serpilme işlemi ise duman jeneratörleri veya uçaklarla gerçekleşiyor. Tüm bu operasyonlar ve çalışmalar büyük ölçeklerde ve bir çok bölgede şimdiye kadar gerçekleşmiştir.

Fakat bu yöntemin de bazı sakıncaları bulunuyor. Örneğin birçok uzman söz konusu yönteminin iklim değişikliklerine sebep olabileceği kanaatindedir. Ayrıca bulutları tohumlama yöntemi yoğun kuraklık dönemlerinde işe yaramaz. Nevada'da  “Desert Research Institute”de atmosferik bilim adamı Arlan Hoggins bu bağlamda şöyle diyor:

Bulutların az olması nedeni ile bu yöntemle kuru bölgeler için yeteri kadar su üretilmez. Ayrıca bulutların tohumlanması için en uygun zaman ise yağışlara daha fazla düzeyde ihtiyaç duyulduğu dönemdir. Böylece fazla su, kuraklık dönemi için depolanabilir.