Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 122. Sayı (Eylül 2018)

54 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 09 / 2018 MAKALE membran taşınım modeli de gelişti- rilmiştir (Merten, 1966). Membran bilim ve teknolojisine yönelik en büyük gelişmelerden birisi, selüloz asetat bazlı yüksek tuz tutu- numu ve akıya sahip, orta seviyede hidrostatik basınç gerektiren ters osmoz membranlarının üretilmesi olmuştur (Reid, 1959; Loeb ve Sou- rirajan, 1964). Denizden içme suyu elde edilebilmesine yönelik en büyük gelişme bu sayede yaşanmıştır. Loeb ve Sourirajan tarafından geliştirilen asimetrik yapılı memb- ranlar, yüzeyi yoğun tabakaya sahip olup, yüksek seçicilik ve akı sağlar- ken, oldukça gözenekli iç katman ise membrana mekanik dayanım sağ- lamaktadır. Asimetrik selüloz asetat membranlar faz dönüşümü metodu kullanılarak homojen polimer çözel- tisinin iki fazlı bir yapıya dönmesiyle (polimerin katı polimer fazı, polimer içermeyen kısmın ise gözenekli fazı oluşturması gibi) üretilmiştir (Kesting, 1971; Strathmann ve diğ., 1975). Son- rasında sentetik membranların üre- tilmesi için poliamid, poliakrilonitril, polietilen, polisülfon gibi diğer poli- merler de kullanılmaya başlanmıştır. Bu polimerlerin kullanılmasıyla bir- likte membranların mekanik, kim- yasal ve ısıl dayanımlarında iyileşme görülmüştür. Ara yüzey polimerizas- yonunun keşfedilmesine kadar ters osmoz membranlarını üretmek için selüloz asetat kullanılmıştır (Cadotte ve Petersen, 1981; Riley ve diğ., 1967). Ara yüzey polimerizasyonu kullanıla- rak üretilen membranların akıları, seçicilikleri, kimyasal ve mekanik dayanımları daha yüksek olmuştur. Ters osmoz membranları, ilk olarak düz plaka olarak üretilip spiral sar- gılı modüllerde uygulanmıştır (Bray, 1968; Westmoreland, 1968). İçi boş- luklu fiber membran geometrisinin değiştirilebilir olduğu keşfedildikten sonra, asimetrik içi boşluklu fiber membranlar, tuzlu su ve deniz suyu tuzsuzlaştırılmasında kullanılmaya başlanmıştır. Etkin membranların üretilmesi gerçekleştikten ve bununla ilgili teknolojik gelişmelerden sonra membran modüllerinin geliştirilme- sine başlanmıştır. Üretilen modül- lerde, yüksek paketleme yoğunluğu, güvenilirlik, membran ya da modülün kolay değiştirilebilir olması, düşük maliyet ve konsantrasyon polarizas- yon kontrolünü sağlayacak şartların olması beklenmektedir (Lonsdale). 1970 ve 1980’li yıllarda elektrodi- yaliz, pervaporasyon ve gaz ayrımı konularında gelişmeler yaşanmıştır. Yakın zamanda ise kontrollü ilaç salınımı, yakıt hücreleri ve pillerde enerjinin dönüşümü konularında membranlar kullanılmaya başlan- mıştır. 2000’li yıllarda ise nanotekno- lojinin gelişmesiyle birlikte membran özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla nanopartikül eklentili kompozit membranların üretilmesi gerçekleş- miştir. Mevcut membranlar, büyük ölçüde sınırlarına ulaşmıştır. Bu amaçla, düşük basınçta işle- tilebilen, yüksek akı ve geçirgenliğe sahip biyomimetik yaklaşımlar kul- lanılarak membranların geliştirilme- sine başlanmıştır (Şengür-Taşdemir ve diğ., 2016). Membran konusunda ağırlık, membran üretiminin yanında proses geliştirilmesine, uygulama ve uzun süreli işletme deneyimi üzerine olmuştur. Ayrıca membran kontaktörlerinin ve membran reaktörlerinin kullanıl- masına yakın geçmişte başlanmış ve bu konudaki çalışmalar artış göstermek- tedir (Strathmann ve diğ., 2006). l Devamı gelecek sayımızda... ENERJİ VE ÇEVRE SEKTÖRÜNÜN DERGİSİ Zenginleşen içeriği ve dağıtım gücüyle alanında lider dergimizde yer alarak mesajlarınızı hedef kitlenize ulaştırabilirsiniz. enerji-dunyasi.com