Deniz suyundan tatlı su elde etmek maksadıyla güneş enerjisinin kullanıldığı sistemlerin incelenmesi

Abstract

VI ÖZET Ülkelerin ekonomik gelişmesinde, ziraatte, sanayide ve insan hayatında içme suyunun çok büyük yeri ve önemi vardır. Dünyamızda tatlı su ihtiyacı giderek artmaktadır ve tatlı su eldesi için yeni sistemlerin geliştirilmesi kaçınılmaz olmuştur. Günümüzün endüstrileşmiş ülkelerinde yetersiz içme suyu rezervleri olmasına rağmen içme suyu ihtiyacı çok rahat karşılanmaktadır. İnsanlar yüzyıllardır nehir, göl, deniz gibi su kaynaklarının yakınlarında yaşamayı ve böylece su problemlerini çözümlemeyi tercih etmişlerdir. Günümüz koşullarını göz önüne alırsak bu çözümler yeterli değildir. Dünya nüfusunun hemen hemen yüzde yirmibeşi ciddi boyutlarda içme suyu sıkıntısı çekmektedir. Çünkü dünya nüfusunun hızla artması doğal su kaynaklarını hızla tüketmiş ve yetersiz hale getirmiştir. Ayrıca, kontrolsüz sanayileşme ve getirdiği çevre kirliliği ile zaten az olan su kaynaklarının kirlenmesi ve kullanılmaz hale gelmesi de su sıkıntısını arttırmıştır. Bilim adamları miktar olarak daha çok olan tuzlu deniz suyundan tatlı su elde etme yollarını aramaktadırlar. Tükenebilir enerji kaynakları kullanan değişik tipte tuz arıtma sistemleri geliştirilmektedir. Ancak kullanılan enerji kaynaklarının yeryüzünde kıt olması yeni enerji kaynaklarının arayışını kaçınılmaz hale getirmiştir. Bu çalışmada öncelikle tatlı su kaynakları hakkında bilgilere yer verilmiştir. Daha sonra tuzlu sudan tatlı su eldesi için geliştirilmekte ve kullanılmakta olan yöntemler avantaj ve dezavantajları ile incelenmiştir. Buharlaştırma, ters ozmoz, dondurma, elektrodiyaliz vb. yöntemlere detaylı olarak değinilmiştir. Tuz ayırma tesislerinde karşılaşılan maliyetler hakkında bilgi verildikten sonra deniz suyundan tatlı su elde etmek maksadıyla güneş enerjisinin kullanıldığı sistemler incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucu proses seçimi ile ilgili yöntemler ve bilgiler değerlendirilmiştir. Deniz suyu özellikleri, güç tüketimi ve maliyet açısından değişik güneş enerjili tatlı su eldesi sistemleri analiz edilmiştir. Deniz suyunun basit işlemine, yüksek proses yeterliliğine ve düşük ekipman maliyetine bağlı olarak çok etkili kaynama prosesi (MEB) ve çok etkili baca (MES) tipinin güneş enerjisi kullanılarak çalışması en iyi tatlı su elde etme metodları olarak değerlendirilmektedir. 2004, 1 1 1 sayfa Anahtar Kelimeler: Multi-stage-flash, ters ozmoz, güneş enerjisi, iyon değişimi, direkt toplama sistemleri, indirekt toplama sistemleri

VII ABSTRACT Pure water has a great importance and place in the country's improvement, agriculture, industry and human life. Pure water demand is increasing heavily in our world and for that reason the development of new systems for pure water production is inevitable. Although there are inadequate pure water sources in today's industrialized countries, pure water demands for those countries can be easily supplied. For centuries, human being has tried to solve their water problems with great effort by accommodating near rivers, lakes, seas etc. When we think of daily conditions these are not solutions. Nearly twenty five percent of the world population is facing serious drinking water problems. Because the increase of the world population has made many natural water sources become extinct or not enough for the demand. In addition to that, irregular industrial development and pollution of environment spoil the present clean pure water sources. Scientists try to search new technologies for desalination of sea water since it is the biggest water source. Technologies are being developed for desalination of sea water with integrated systems consuming fossil fuel. When we consider the fact that this kind of fuel comes to an end, a new exploration for a permanent solution is urgently required. In this research firstly, information about pure water sources is given generally. Then the different methods of sea water desalination is explained with advantages and disadvantages. Vaporization, reverse osmosis, electrodialysis, solidifying and other systems are explained in detail. Information about the costs faced in sea water desalination systems are given and then investigated the systems used by solar energy for desalination of sea water. Information and techniques about process selection are analyzed according to the research done. Various types of solar desalination systems are analyzed according to sea water features, power consumption and cost. The multi effect boiling (MEB) process and in particular, the multiple-effect stack type seem to be the best procedures for operation with solar energy due to high process efficiency, low equipment cost, and simple required sea water treatment. 2004, 1 1 1 pages Key Words: Multi-stage-flash, reverse osmosis, sun energy, ion exchange, direct collection systems, indirect collection systems