PROF. DR. AHMET SAMSUNLU
Ä°TÜ Ä°nÅŸaat Fak. Çevre Müh. Böl. ÖÄŸretim Üyesi
44. Hükümet Ä°mar ve Ä°skân Bakanı

Dünyada çevre konularında etkin olan Stockholm Uluslararası Su Enstitüsü (Stockholm International Water Institute-SIWI) tarafından her yıl çevre konusunda yenilikçi ve yön gösterici çalışmalarıyla tanınmış bilim adamlarına Stockholm Su Ödülü verilmektedir.

Bu saygın ödülü veren Stockholm Uluslararası Su Enstitüsü, 1991 yılında Stockholm’de gerçekleÅŸen üç faaliyet neticesinde kurulmuÅŸtu. Bu faaliyetler, halkın caddelerde Stockholm Su Festivali’ni kutlaması, iki yüze yakın bilim adamının küresel su sorunlarını tartışmak için Stockholm’de toplanması ve Ä°sveç Kralı Carl 16. Gustaf’ın su ile ilgili faaliyetlerde olaÄŸanüstü baÅŸarıları ilk kez ödüllendirmesi idi.

Günümüzde SIWI, su ve suyla ilgili konulara odaklanmakta ve yaptığı araÅŸtırma ve geliÅŸtirme çalışmalarıyla dünyada su yönetiÅŸimiyle ilgilenenleri desteklemektedir. Her yıl, Stockholm Su Sempozyumu kapsamında gerçekleÅŸtirilen Dünya Su Haftası’nda, bugün dünyanın önde gelen su etkinliÄŸinde Stockholm Su Ödülü ve Stockholm Gençlik (Junior) Su Ödülü verilmekte ve bu ödüllerle gelecekte “Suyun Mükemmeliyeti / Water Excellence” teÅŸvik edilmektedir.

Su arıtımı için çevre biyoteknolojisi temel iÅŸlemler (süreçler) alanında lider olarak kabul edilen Prof. Bruce Rittmann ve Prof. Mark van Loosdrecht, su ve atıksu arıtımı konusunda devrim niteliÄŸinde olan çalışmaları nedeniyle “2018 Stockholm Su Ödülü”ne layık görülmüÅŸlerdir.

Atıksu arıtımı ile ilgili bir dizi patentli yeniliÄŸe katkıda bulunan Mark van Loosdrecht, Hollanda Delft Üniversitesi Çevre Biyoteknoloji profesörüdür. 16 patent sahibi Bruce Rittmann ise Amerika BirleÅŸik Devletleri Arizona Devlet Üniversitesi Biyotasarım (Biyodizayn) Çevre Biyoteknolojisi Merkezi direktörüdür. Her ikisinin öncü araÅŸtırmaları ile atıksudan hem deÄŸerli maddeleri hem de zararlı atıkları etkili bir ÅŸekilde ayırabilen yeni nesil enerji verimli su arıtımı ortaya çıkarılmıştır.

SIWI Genel Müdürü Torgany Holmgren, “Prof. Bruce Rittmann ve Prof. Mark van Loosdrecht insan, endüstri ve ekosistemler için temiz ve güvenli su saÄŸlamak için ileriye giden yolu aydınlatan öncü isimler olmuÅŸlardır. Enerji ayak izini en aza indirirken güvenli içme suyunun temini ve atıksuyun yeniden kullanımı için atıksuyun arıtılmasını saÄŸladılar” açıklamasını yapmıştır.

Ä°ki profesörün de atıksudaki mikrobiyolojik süreçler ile ilgili hakemli bilimsel dergilerde beÅŸ yüzün üzerinde makalesi bulunmaktadır. Katkıları sadece akademik olmayan bu iki profesörün araÅŸtırmaları, suyun zararlı kirletici maddelerden arındırılmasını, atıksu arıtma maliyetleri ile enerji tüketimini azaltmayı ve atıksudaki kimyasalları geri dönüÅŸüm için kullanmayı mümkün kılan yeni nesil su arıtma proseslerinin geliÅŸmesine de yol açmıştır.

Prof. Rittmann’ın patentlerinin birçoÄŸu, ticarileÅŸtirilmiÅŸ membran biyoreaktörler (MBR) olarak bilinen teknolojiyle ilgilidir. Perklorit gibi kirletici maddeleri uzaklaÅŸtırmak ve sudan Selenat’ı çıkarmak için mikroorganizmalar kullanılmaktadır. Mark van Loosdrecht, çok sayıda süreç geliÅŸtirmiÅŸ olup, bunlardan iki tanesi Anammox ve Nereda süreçleridir. Anammox iÅŸlemi, atıksularda bulunan azotu uzaklaÅŸtırmak ve enerji üretimine olanak saÄŸlamak için sanayilerde 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 iÅŸlem) dayanmaktadır. 

Prof. Rittmann’ın (1980 yılında, misafir araÅŸtırıcı olarak bulunduÄŸum Illinois Üniversitesi’nde, kendisinin doktora ve yüksek lisans derslerini takip etmiÅŸtim) doktora hocası olan ve “2007 Stockholm Su Ödülü”nü kazanan Perry McCarty (Kendisini Amerika’da bulunduÄŸum dönemde Stanford Üniversitesi’nde ziyaret ederek çalışmaları hakkında bilgi edindim ve laboratuvarlarını gezdim), 1960’lı yıllarda organik maddelerden enerji üretmek için anaerobik mikrobiyolojik sistemleri kullanmıştır. Atıksu içerisinde sadece enerjiden çok daha fazlasının var olduÄŸunun fark edilmesi, kendisini yeni araÅŸtırmalara yönelten bir husus olmuÅŸtur. Bu doÄŸrultuda atıksudan enerji elde etmek dışında gerçek deÄŸerlere sahip olabilecek besi maddeleri (nutrients), metaller ve diÄŸer bileÅŸenler de biyoteknoloji ile kazanılmaya baÅŸlanmıştır. Bu kazanım sayesinde elde edilen gelirle atıksu arıtma tesislerinin kurulmasının da kolaylaÅŸacağı Prof. Rittmann tarafından düÅŸünülmektedir. 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 tasarlanmasında kullanılabilen yeni mikroorganizmalar ortaya çıkmaktadır. Çevre biyoteknolojisi sayesinde de, istenilen her türlü hizmeti sunabilen mikroorganizmalar ile araÅŸtırıcılar arasında ortaklık kurulabilmektedir.

Prof. Rittmann, fotosentez yoluyla petrol yerine geçebilecek yakıt molekülleri üretme üzerine çalışmalar yapmıştır. Bunun için fotosentetik bakterileri modifiye (deÄŸiÅŸtirme) ederek uzun zincirli yaÄŸ asitleri üretme ve salgılama yeteneklerini geliÅŸtirmiÅŸtir. Bu yaÄŸ asitleri yakıt ihtiyacını karşılayan öncüler olarak kabul edilebilir. Potansiyel olarak bu keÅŸif, petrolün yerini tutabilir. Nitekim kendisinin, bir askeri üse asetat ve ÅŸekerle beslenen mikrobiyal güç jeneratörünün geliÅŸtirilmesi ilgili bir yayını da bulunmaktadır. Mavi-yeÅŸil renklerinden dolayı siyanobakteri olarak adlandırılan fotosentetik bakteriler güneÅŸ ışığı enerjisini emer ve CO2’i organik karbona dönüÅŸtürür ve daha sonra organik karbonu yakıtın ana bileÅŸenleri olan yaÄŸ asitlerine dönüÅŸtürürler. Kısacası, yenilenebilir ulaşım yakıtı üretmek için güneÅŸ ışığı, CO2 ve siyanobakteriler kullanılmaktadır.

Prof. Rittmann ve ekibi, fotosentetik bakterileri modifiye etmek ve büyütmek, yakıt molekülleri yapmaya yönlendirmek, ürünlerini hasat etmek ve bu ürünleri yakıta dönüÅŸtürmek için yeni reaktör sistemleri oluÅŸturma çalışmaları yürütmektedirler.

Günümüzde yaklaşık 10 TW (terawatt) miktarında fosil enerji tüketilmektedir. Dünyada sürdürülebilirliÄŸin saÄŸlanması ve iklim deÄŸiÅŸikliÄŸi etkilerinin azaltılabilmesi için fosil yakıt kullanımının yaklaşık 3 TW’ye indirilmesi gerektiÄŸi Prof. Rittmann tarafından belirtilmekte ve aradaki 7 TW’nin veya daha fazla yenilenebilir enerjinin güneÅŸ kaynaklı fotovoltaikler, fotosentetik mikroorganizmalar, rüzgar ve diÄŸer imkanlarla saÄŸlanabileceÄŸi 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
- http://www.siwi.org/wp-content/uploads/2018/04/WF-1-2018_webb.pdf
- https://www.thesourcemagazine.org/iwa-fellows-win-stockholm-water-prize/
- https://www.theatlantic.com/national/archive/2011/10/aconversation-with-bruce-rittmannsustainability-scientist/247197/