Su ve Çevre Dergisi 111.Sayı (Ekim 2017)

Su ve Çevre Teknolojileri / Ekim 2017 49 suvecevre.com dan keşfedilmiş bir membran türüdür. Bu tarihten sonra bu konuda yapılan çalışmalar hızlı bir şekilde artmıştır. NF membranı ayırma performansı bakı- mından ters ozmos ve ultrafiltrasyon membranı arasında yer almaktadır. Gözeneksiz yapıya sahip olup, 200 Da ve üzerindeki maddeleri tutabilen ve ters osmoz membranına göre oldukça düşük basınçlarda çalıştırılan basınç sürücülü bir membran türüdür. Bu yüzden de NF membranı yüksek seçi- cilik sağlarken, aynı zamanda işletme maliyeti açısından da ekonomik ola- bilmektedir. 1988 yılından bu yana NF memb- ranlarında daha az enerji tüketimi, akı performansının artırılması, tıkanmanın azaltılması amaçları ile birçok çalışma yürütülmektedir. Şekil 2’de nanofiltras- büyük ölçeklerde üretilmesi konusunda (homojen dağıtılması, aglomerasyonun önlenmesi ve stabilite vb.) hala soru işaretleri olup, fizibilitesi üzerinde de ciddi çalışma yapılması gerekmektedir. NF membranı üretimindeki bir diğer yenilikçi yaklaşım da, yeni tip mono- merlerin sentezlenerek üretimde kulla- nılmasıdır. Bu monomerler, üzerlerinde taşıdıkları fonksiyonel gruplar saye- sinde suya ve kirletici maddelere karşı membran yüzeyinin kimyasal yapısını ve polaritesini değiştirerek, daha düşük basınçlarda yüksek akı performansı ile enerji tasarruflu membranlar üretilebil- mesini sağlayabilmektedir. 2014 yılında TÜBİTAK 1003-Önce- likli Alanlar Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı kapsamında, membran tek- nolojileri çağrısı açılmıştır. Bu çağrı kap- samında, İTÜ-MEMTEK, Sabancı Üni- versitesi-SUNUM, Yalova Üniversitesi ve ESAN A.Ş. işbirliği ile 113Y350/113Y371 numaralı bir TÜBİTAK 1003 projesi baş- latılmış ve 2017 yılı sonunda tamam- lanma aşamasındadır. TÜBİTAK tarafın- dan desteklenen bu proje kapsamında özellikle nanofiltrasyon membranlarının geliştirilmesi adına çok önemli çalışma- lar gerçekleştirilmiştir. Multidisipliner bir yapıda olan bu projede, malzeme mühendisleri ve kimyagerler (Sabancı Üniversitesi, Yalova Üniversitesi, ESAN AŞ) ile çevre mühendisleri (İTÜ-MEM- TEK) ile bir araya gelerek bu kapsamda örnek bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Proje ortaklarından Sabancı Üniver- sitesi-SUNUM ve Yalova Üniversitesi membran üretiminde kullanılacak poli- mer ve monomerlerin geliştirilmesi ve sentezlenmesini üstlenmişlerdir. ESAN A.Ş. ise membran üretimine katkı sağ- layacak Halloysit nanotüplerinin (HNT) ocaklardan çıkarılması, saflaştırılması ve nano boyutlara kadar işlenmesi kıs- mında görev almışlardır. İTÜ-MEMTEK bünyesinde ise tüm bu yenilikçi mal- zemeler biraraya getirilerek yeni nesil nanofiltrasyon membranları geliştiril- mesi, üretilen membranların karakte- rizasyon ve performans testleri yapıl- mıştır. yon membranları konusunda yayınlan- mış bilimsel makalelerin yıllara göre değişimi verilmiştir. Çalışmaların özel- likle 1995 yılından sonra hız kazandığı görülmektedir. Son dönemde özellikle NF membranı üretiminde nanotekno- lojinin getirdiği imkanların kullanımı önem kazanmıştır. Nanoparçacıkların NF membran üretim aşamasında eklen- mesi ve bu parçacıklar ile yüksek akıya sahip membran elde edilmesi hedeflen- mektedir. En çok kullanılanlar arasında karbon nanotüp (CNT), grafen oksit (GO), gümüş nanopartikül, zeolit ve titanyum dioksit nanoparçacıkları sayı- labilir. Nanoparçacıkların kullanımı ile yüksek akı performansı elde edilse ve performansında iyileştirmeler sağlansa bile, bu malzemeler kullanılarak üretilen NF membranlarının ticarileştirilmesi ve Şekil 1. Filtrasyon spektrumu [4]. Şekil 2. Nanofiltrasyon konusunda yayınlanan bilimsel makalelerin yıllara göre değişimi