Küresel su kıtlığı giderek büyüyen bir tehdit haline geliyor. Son raporlara göre, su kıtlığı 2024 yılında Avrupa nüfusunun %30’ini etkiledi.1 Bu tehdite karşı araştırmacılar, suyun geri kazanımı için yeni ve umut verici yöntemler geliştiriyor. Bu araştırmalarından biri olan Su-Akıllı Endüstriyel Simbiyozlar (WSIS), bütün endüstriler ve su sektörü arasında iş birliğini artırarak atık sudan kullanılabilir su, malzeme ve enerji geri kazanımını mümkün kılıyor. Bir işletmedeki atık su başka bir işletme için kullanılabilir duruma getirilip döngüsel bir süreç sağlanıyor. Bu sayede tatlı su kaynaklarına olan bağımlılığın azaltılması hedefleniyor.
Almanya merkezli Kompetenzzentrum Wasser Berlin (KWB) tarafından Danimarka’nın Kalundborg kentinde yürütülen bir çalışma, WSIS yaklaşımının yüksek potansiyelini ortaya çıkardı. Water Science & Technology dergisinde yayımlanan araştırmada, endüstriyel ve belediye atık sularının arıtma yöntemleriyle endüstriyel kullanıma uygun duruma getirilmesi bekleniyor. Araştırmacılar tarafından kurulan bu tesiste zar teknolojilerini test ederek endüstriyel soğutma sistemleri için yüksek kaliteli su üretimi üzerine öncelik verildi. Bu araştırmalar neticesinde, bu çalışmanın su kıtlığına karşı umut vadeden çözümler arasında önemli bir adım olarak görülüyor.
Zorlu atık sulara yenilikçi çözümler
Kalundborg’daki pilot proje, belediye atık sularının, ön arıtılmış endüstriyel ve enerji santrali atıklarıyla karıştığı karmaşık bir su yapısında gerçekleştirildi. Bu durum, mevcut su geri kazanım teknolojilerinin sınırlarını zorladı. Çalışmada, ters ozmoz (RO) öncesinde biyolojik kirlenmeyi (biyofouling) azaltmak amacıyla üç farklı zar türü — ultrafiltrasyon (UF), ultra-sıkı UF ve nanofiltrasyon (NF) — test edildi.2
Sonuçlara göre, geleneksel UF membranı, %87 gibi yüksek bir su geri kazanım oranı ve düşük enerji tüketimi ile diğer zar türlerinden daha iyi performans gösterdi. Ultra-sıkı UF ve NF zarları bazı kirleticilerin gideriminde daha başarılı olsa da genel verimlilik açısından UF’nin gerisinde kaldı. Öte yandan, zarların üzerinde mikrobiyal birikim olan biyofouling sorunu devam etti. Bu problemi azaltmak için biyosit dozlaması etkili olurken, UV ışıkla dezenfeksiyon ise çevre dostu bir alternatif olarak öne çıktı.
Çevresel etkiler ve sürdürülebilirlik değerlendirmesi
Teknik performansın yanı sıra, araştırmacılar tarafından bir yaşam döngüsü analizi de gerçekleştirdi. Su geri kazanım süreci, iki alternatifle karşılaştırıldı: yakındaki bir gölden tatlı su temini ve deniz suyu tuzdan arındırma.
Başlıca bulgular:
Göl suyunun kullanımı karbon ayak izini en düşük seviyede tutuyor, ancak yerel su kaynaklarının azalmasına sebep oluyor. Tuzdan arındırma, karbon salınımını artırıyor fakat tatlı su kaynaklarının korunmasına yardımcı oluyor.Ancak ters ozmoz sonucu oluşan yoğun tuzlu atık suyun arıtılması ciddi bir enerji tüketimi ve karbon emisyonu yaratıyor. Bu durum, sürdürülebilirlik değerlendirmelerinde tüm su döngüsünün dikkate alınması gerektiğini gösteriyor.
Döngüsel su sistemlerine doğru
Çalışma, karmaşık atık suların dahi endüstriyel kullanım için yüksek kaliteli suya dönüştürülebileceğini kanıtlıyor. Özellikle su stresi yaşayan bölgelerde endüstrilerin tatlı su bağımlılığını azaltması açısından büyük bir fırsat sunuyor. Ancak araştırmacılar, her bölgenin yerel koşulları, mevcut su kaynakları ve enerji altyapısına uygun özel çözümler geliştirilmesi gerektiğinin altını çiziyor.
Dr. Kleyböcker araştırmasında, atık suyu bir atık olarak değil değerli bir kaynağa dönüştürülebileceğini öngörüyor. İklim değişikliği, nüfus artışı ve sanayileşmenin su kıtlığını daha da artırdığı bir dünyada, bu tür yenilikçi yaklaşımlar sürdürülebilir su yönetimini kolaylaştıracağını ortaya koydu.
KWB’nin çalışması, su geri kazanım teknolojileri konusundaki bilgi birikimini ileri taşıyor ve su kıtlığına karşı yerel ve yenilikçi çözümlerin önemini bir kez daha gözler önüne seriyor.
Kaynaklar
- European Environment Agency. (2024). Europe’s state of water 2024: The need for improved water resilience. Publications Office of the European Union.
- Jährig, J., Kleyböcker, A., Kraus, F., Melchiorsen, L. R., Milter, H., Thisgaard, P., … & Miehe, U. (2025). Innovative pre-treatments for reverse osmosis to reclaim water from biotech and municipal wastewater for the industrial symbiosis in Kalundborg. Water Science & Technology, 91(6), 698-713.