Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 184. Sayı (Kasım 2023)

48 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • Kasım / 2023 TEKNİK Metallerden ve organik moleküllerden oluşan metal organik kafesler (MOF) boşluklu yapılarıyla ve çok büyük yüzey alanına sahip olmalarıyla bilinir. Bu atmosferdeki su toplayıcıda, zorlu çevre koşullarında bile suyu temizlemek için metal organik çerçeve (MOF) adı verilen bir ultra göze- nekli malzeme kullanıldı. MOF’leri icat eden ve liderliğini üstlenen Berkeley kimya profesörü Omar Yaghi; “Dünya nüfusunun neredeyse üçte biri, su sıkıntısı yaşayan bölgelerde yaşıyor. BM, 2050 yılında dünya genelinde yaklaşık 5 milyar insanın büyük bir kısmının su kıtlığına maruz kalacağını tahmin ediyor. Bu, su için yeni kaynaklar bulmanın son derece önemli olduğu anlamına geliyor.” ifadelerini kullandı. Öyle ki küp şeker büyüklüğünde bir MOF’nin yüzey alanı yaklaşık olarak altı futbol sahasınınki kadardır. Gazlar ve sıvılar kolaylıkla MOF’lerin yüzeyine tutunur. Ayrıca mal- zeme hafifçe ısıtıldığında yakaladığı maddeleri hızla geri salar. Günümüzde hidrojen yakıtlı araçlar için hidrojen depo- ları geliştirmek, fabrika bacalarından yayılan karbondioksiti toplamak ya da metanı depolamak gibi çeşitli alanlarda MOF’lerin ne ölçüde yararlı olacağıyla ilgili araştırmalar yapılıyor. Araştırmacılar da atmosferden suyu toplamak için MOF’lerden yararlanmışlar. Geliştirilen cihaz aslında türünün ilk örneği değil. Aynı araştırma grubu 2017 yılında da yine MOF’lerin kullanıldığı, atmosferden su toplayan bir cihaz geliştirmişti. Ancak yeni versiyon, eskisine göre çok daha verimli çalışıyor. Bu duru- mun birkaç sebebi var. Eski versiyonda MOF-801 olarak adlandırılan zirkonyumlu metal organik kafes molekülleri kullanılıyordu. Yeni versiyondaysa MOF-303 kullanılı- yor. Alüminyum içeren bu MOF’nin su tutma kapasitesi MOF-801’inkinden %30 daha yüksek. MOF-303’ün bir diğer önemli özelliği de çok hızlı bir biçimde su tutup sala- bilmesi. Malzeme sadece 20 dakika içinde bir döngüyü tamamlayabiliyor. Yeni versiyonun bir diğer önemli özelliği eskisinin aksine pasif değil, aktif bir biçimde çalışması. Eski versiyon sadece gece vakti açık havaya maruz bıra- kılıyor, gündüz vakti de güneş altında tutularak MOF’nin ısınması ve tuttuğu suyu bırakması bekleniyordu. Yeni cihaz- daysa MOF’nin maruz kaldığı hava miktarını artırmak için güneş enerjisiyle çalışan fanlar kullanılıyor. Böylece malzeme çok daha kısa süre içinde çok daha fazla su tutabiliyor. Üstelik güneş panelleri ufak ısıtıcılara enerji sağlayarak tutulan suyun bırakılmasına da katkıda bulunuyor. Cihazın üzerindeki (MOF-177 olarak adlandırılan bir tür metal organik kafes molekülü) Kuru hava Su