Bilim adamları bildiğimiz mikroptan yakıt hücresi üretti

Matrix gerçek mi oluyor? Dünyamızı organik atıklarla doldurarak dev bir çöplüğe dönüştürdük. Şimdi bu çöplüğü enerji sorununa çare olması için elektrik üretmekte kullanabilir miyiz?

Atık sudan elektrik üretmek Haliç’i ve İstanbul derelerini kesin olarak ıslah etmemizi sağlayabilir

Matrix filmini ilk izlediğimde, Neo’nun insan vücudunu pil gibi kullanan robotların “et tarlalarını” gördüğü sahne beni dehşete düşürmüştü. Ardından, “Haydi canım, öyle şey olmaz! İnsan vücudu pil olarak kullanılacak kadar çok elektrik üretmez, en azından amperi düşük olur” demiştim. Anlaşılan, insan vücudu konusunda olmasa da bakteriler konusunda yanılıyormuşum: Bilim adamları kanalizasyon suyundaki bakterileri kullanarak organik atıklardan elektrik üretmeyi başardılar.

Kanalizasyondan elektrik üretmek
Bugüne kadar tezek veya şehir çöplüklerini yakarak elektrik üretenler oldu. Özellikle tezek ve çöpler dünyanın “çevre dostu” şirketleri tarafından sürdürülebilir enerji kapsamında başarıyla kullanıldı. Şirketler özellikle bu işin PR’ını çok iyi yaptılar ve basında “Dünyayı Kurtaran Çevreci Adam” olarak lanse edildiler. Ancak, Oregon Eyalet Üniversitesi çöp yakmak yerine, bizzat mikroptan yakıt hücresi üretmeyi başardı.

Oregon Eyalet Üniversitesi’nin geliştirdiği “mikrobik yakıt hücreleri” yukarıda değindiğim teknolojilerden 10, 50, hatta 100 kat fazla elektrik üretebiliyor. Bilim adamları bu başarıya son yıllarda daha verimli mikroplar, yeni bakteri türleri ve gelişmiş malzemeler seçerek ulaştılar. Oregon Eyalet Üniversitesi, 1 metreküp organik atıktan saatte 2 kilowatt elektrik üretebiliyor.

Haliç ve İstanbul dereleri artık leş gibi kokmayacak
İstanbul’da bugüne kadar neden bütün derelere kanalizasyon boşalttık? Çünkü su arıtmak çok elektrik tüketen pahalı bir iş ve belediyelerimiz bunun yerine dereleri kirletmeyi tercih ediyorlar. Kurbağalı (!) Dere sendromunun sebebi bu.

Ancak yeni sistemin en çarpıcı özelliği; bir yandan mikropların yardımıyla atık sudan elektrik üretirken, diğer yandan suyu arıtarak şehir suyu şebekesine geri kazandırmak… Artık belediyeler hem atık sudan elektrik üretebilir hem de derelerimizi “üstüne para kazanarak” ıslah edebilirler. Umarım bu mesajı politikacılarımıza aktarabilir ve büyükşehirlerdeki çevre kirliliğine dur diyebiliriz.

Atık yakmıyorlar, atık sudan elektrik üretiyorlar
Evet, işin püf noktası bu: Bilim adamları, organik atıkların ürettiği hidrojen ve metan gazını yakarak standart bir çözümü geliştirmek yerine, organik maddeyi okside eden bakterilerin serbest bıraktığı elektronlardan elektrik üretiyorlar.

Bildiğiniz gibi mikroplar organik atıkları besin niyetine tüketiyor ve bu arada kendi atıklarını ortaya çıkarıyor. Bütün bu sürece çürüme diyoruz. Çürüme, sonuçta, mikroplarla çürüyen atıklar arasında gerçekleşen kimyasal bir reaksiyon ve biz de bunu kullanarak organik atıklardan elektrik üretebiliriz. Üstelik bu, organik atıkların bir ucuna anot, diğer ucuna da katot işlevini gören iki metal parça saplamak kadar basit…

Fakir köylerin elektrik ihtiyacını karşılamak için
Elektrik üretmekte kullandığınız yöntem tek başına yeteri kadar verimli olmayabilir ama bu yeni yöntemi klasik elektrik santrallerine entegre ederseniz, santrallerin tükettiği enerjiyi de azaltarak, toplamda üretilen faydalı elektrik miktarını arttırabilirsiniz. Sistemin dışarıdan oksijen çekmeye dayalı aerobik süreçler yerine, anaerobik fermantasyon kullanması her türlü organik atıktan elektrik üretebileceğimiz anlamına geliyor.

Bu bağlamda, mikroptan elektrik üretmek için ilk akla gelen yöntem, çözümü atık işleme tesislerine entegre etmek. Bu tesislerin elektrik ihtiyacının bir kısmını organik atıklardan karşılarsak, tesislerin işlediği diğer organik ve inorganik atıklardan üretilen elektrik miktarını da arttırmış oluruz.

Sadece atık suyla sınırlı değil
Dünyada fermantasyon diye bir şey var. Yoğurt, ayran, bira, peynir ve türlü yiyecek–içeceği fermantasyonla üretiyoruz. Oregon Eyalet Üniversitesi’nin geliştirdiği mikrobik yakıt hücrelerini işte bu tesislerde elektrik üretmekte kullanabiliriz.

Bir düşünün, gıda fabrikaları organize sanayi tesislerinde şebeke elektriği veya rüzgar türbini kullanmak yerine, bizzat kendi üretim süreçlerinden elektrik üretebilecekler! Elbette sihirli devridaim makinesi değil ama fabrikaların para ödediği elektrik tüketimini azaltarak market raflarını ucuzlatmaktan enerji tasarrufuna kadar birçok alanda faydalı olacaktır. Sonuçta tabiat ana geri dönüşümün milyarlarca yıllık ustası. Biz ise bu sanatı daha yeni öğreniyoruz.

Ne dersiniz? Bir gün Nasrettin Hocanın göle çaldığı maya gibi, Haliç’e genetik olarak geliştirilmiş birkaç çuval mikrop bırakarak, pis sudan elektrik üretebilir ve bu arada Haliç’i de temizleyebilir miyiz? Tek seferlik bu çözümle yalnızca Haliç’i temizlemekle kalmayız, aynı zamanda denize pis su boşaltma ihtiyacını ortadan kaldırarak, atık işleme tesislerinin gerçek birer enerji santraline dönüştürebiliriz.

http://oregonstate.edu/ua/ncs/archives/2012/aug/major-advance-made-generating-electricity-wastewater