Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 118. Sayı

Su ve Çevre Teknolojileri / Mayıs 2018 39 suvecevre.com kullanımı için atıksuyun arıtılmasını sağ- ladılar” açıklamasını yapmıştır. İki profesörün de atıksudaki mikrobi- yolojik süreçler ile ilgili hakemli bilimsel dergilerde beş yüzün üzerinde maka- lesi bulunmaktadır. Katkıları sadece akademik olmayan bu iki profesörün araştırmaları, suyun zararlı kirletici mad- delerden arındırılmasını, atıksu arıtma maliyetleri ile enerji tüketimini azaltmayı ve atıksudaki kimyasalları geri dönüşüm için kullanmayı mümkün kılan yeni nesil su arıtma proseslerinin gelişmesine de yol açmıştır. Prof. Rittmann’ın patentlerinin bir- çoğu, ticarileştirilmiş membran biyore- aktörler (MBR) olarak bilinen teknolo- jiyle ilgilidir. Perklorit gibi kirletici mad- deleri uzaklaştırmak ve sudan Selenat’ı çıkarmak için mikroorganizmalar kulla- nılmaktadır. Mark van Loosdrecht, çok sayıda süreç geliştirmiş olup, bunlardan iki tanesi Anammox ve Nereda süreç- leridir. Anammox işlemi, atıksularda bulunan azotu uzaklaştırmak ve enerji üretimine olanak sağlamak için sana- yilerde ve kentsel atıksu arıtımında kullanılmaktadır. Nereda teknolojisi ise daha basit ve daha az enerji tüketen bir kentsel atıksu arıtma prosesine izin veren bakteri granülasyonuna (Tanecik boyutunu istenen boyuta getirmek için yapılan işlem) dayanmaktadır. Prof. Rittmann’ın (1980 yılında, misa- fir araştırıcı olarak bulunduğum Illinois Üniversitesi’nde, kendisinin doktora ve yüksek lisans derslerini takip etmiştim) doktora hocası olan ve “2007 Stockholm Su Ödülü”nü kazanan Perry McCarty (Kendisini Amerika’da bulunduğum dönemde Stanford Üniversitesi’nde ziyaret ederek çalışmaları hakkında bilgi edindim ve laboratuvarlarını gezdim), 1960’lı yıllarda organik maddelerden enerji üretmek için anaerobik mikro- biyolojik sistemleri kullanmıştır. Atıksu içerisinde sadece enerjiden çok daha fazlasının var olduğunun fark edilmesi, kendisini yeni araştırmalara yönelten bir husus olmuştur. Bu doğrultuda atıksu- dan enerji elde etmek dışında gerçek değerlere sahip olabilecek besi mad- deleri (nutrients), metaller ve diğer bile- şenler de biyoteknoloji ile kazanılmaya başlanmıştır. Bu kazanım sayesinde elde edilen gelirle atıksu arıtma tesislerinin kurulmasının da kolaylaşacağı Prof. Ritt- mann tarafından düşünülmektedir. Çok sayıda kitabı ve yayını yanında doktora hocasıyla beraber yazdığı bir kitabı da bulunmaktadır. Atıksu arıtımında mikrobiyolojinin kullanımı ile ilgili günümüzde bilinenler, tümün sadece yüzde 10’u kadardır. Her yıl su arıtma sistemlerinde rol oynayan veya su arıtımı için yeni süreçlerin tasar- lanmasında kullanılabilen yeni mikroor- ganizmalar ortaya çıkmaktadır. Çevre biyoteknolojisi sayesinde de, istenilen her türlü hizmeti sunabilen mikroorga- nizmalar ile araştırıcılar arasında ortak- lık kurulabilmektedir. Prof. Rittmann, fotosentez yoluyla petrol yerine geçebilecek yakıt mole- külleri üretme üzerine çalışmalar yap- mıştır. Bunun için fotosentetik bakteri- leri modifiye (değiştirme) ederek uzun zincirli yağ asitleri üretme ve salgılama yeteneklerini geliştirmiştir. Bu yağ asit- leri yakıt ihtiyacını karşılayan öncüler olarak kabul edilebilir. Potansiyel olarak bu keşif, petrolün yerini tutabilir. Nite- kim kendisinin, bir askeri üse asetat ve şekerle beslenen mikrobiyal güç jenera- törünün geliştirilmesi ilgili bir yayını da bulunmaktadır. Mavi-yeşil renklerinden dolayı siyanobakteri olarak adlandırı- lan fotosentetik bakteriler güneş ışığı enerjisini emer ve CO 2 ’i organik kar- bona dönüştürür ve daha sonra orga- nik karbonu yakıtın ana bileşenleri olan yağ asitlerine dönüştürürler. Kısacası, yenilenebilir ulaşım yakıtı üretmek için güneş ışığı, CO 2 ve siyanobakteriler kul- lanılmaktadır. Prof. Rittmann ve ekibi, fotosentetik bakterileri modifiye etmek ve büyüt- mek, yakıt molekülleri yapmaya yön- lendirmek, ürünlerini hasat etmek ve bu ürünleri yakıta dönüştürmek için yeni reaktör sistemleri oluşturma çalışmaları yürütmektedirler. Günümüzde yaklaşık 10 TW (tera- watt) miktarında fosil enerji tüketil- mektedir. Dünyada sürdürülebilirliğin sağlanması ve iklim değişikliği etkile- rinin azaltılabilmesi için fosil yakıt kul- lanımının yaklaşık 3 TW’ye indirilmesi gerektiği Prof. Rittmann tarafından belirtilmekte ve aradaki 7 TW’nin veya daha fazla yenilenebilir enerjinin güneş kaynaklı fotovoltaikler, fotosentetik mik- roorganizmalar, rüzgar ve diğer imkan- larla sağlanabileceği vurgulanmaktadır. Kaynaklar - Rittmann, B. E., McCarty, P., (2001), “Environmental Biotechnology: Principles and Applications”, McGraw- Hill Book Co., New York - Rittman B. E., (2008), “Opportuities for Renewable Bioenergy Using Microorganisms”, Biotechnol. Bioeng., 100 - Rittmann, B. E., (2011), “Development of Acetate-Fed or Sugar-Fed Microbial Power Generator fot Military Bases”. - Vermaas, W., S. ,Cheney., R. Krajmalnik-Brown., H. Lamb., D. Nielsen., B. E. Rittmann., R. Roberson., W. Roberts., D. Thompson., (2011), “Cyanobacteria as solar-powered biocatalysts for production of biofuels”. J. Phycol. 47 - Rittmann, B. E., (2013), “The Energy Issue in Urban Water Manegement”, Source Separation and Decentralization for Wastewater Management - Edited by Tove A. Larsen, Kai M. Udert and Judith Lienert), IWA Publishing, London - New York - file:///C:/Documents%20and%20 Settings/Administrator/Belgelerim/ Downloads/WF-1-2018_webb.pdf - https://www.thesourcemagazine. org/iwa-fellows-win- stockholm-water-prize/?utm_ source=The+Source&utm_ campaign=1d87ce5ed6-The_Source_ newsletter_19April2019&utm_ medium=email&utm_term=0_ b7ed475f49-1d87ce5ed6-159866793 - https://www.theatlantic.com/ national/archive/2011/10/a- conversation-with-bruce-rittmann- sustainability-scientist/247197/ l