Kimya bilimi ile uzaktan yakından bir ilginiz olmasa bile suyun kimyasal formülünü bilirsiniz, H2O. Yani su; 1 oksijen, 2 hidrojen atomundan oluşur. Belki de dünyadaki en basit kimyasal formüllerden biridir. Peki madem suyun formülü bu kadar basit, neden laboratuvar ortamında 1 oksijen ile 2 hidrojen atomunu birleştirip su elde etmiyoruz da dünyadaki tüketilebilir su kaynaklarının yok olmasını bekliyoruz?
Maalesef kimyasal bir tepkime oluşturmak için kek yapar gibi yalnızca tarif için gerekli malzemeleri bilmek ve bunları bir kaba koyup karıştırmak yeterli değil. Söz konusu oksijen ve hidrojen atomları doğru bir şekilde birleştirilseler bile ortaya büyük bir patlama çıkar. Sonuçta su elde ederiz ancak böyle bir patlamayı kontrollü bir şekilde yapmaya çalışmak astarı yüzünden pahalıya gelecektir.
Su nasıl oluştu?
Neden su üretmiyoruz sorusunu sormadan önce suyun nasıl oluştuğunu bilmemiz gerekiyor. Dünyanın yaklaşık %80'i sudur ancak bunun %97'si tuzlu su, yalnızca %3'ü içilebilir, kullanılabilir temiz su kaynağıdır. Suyla kaplı olan tek uzay cismi Dünyamız değil. Evrene şöyle bir göz attığımızda neredeyse yalnızca sudan oluşmuş gök cisimleri görmek bile mümkün.
Suyun oluşumu Big Bang yani Büyük Patlama sonrası gerçekleşti. Patlama sonrası ortaya saçılan atomlar arasında oksijen ve hidrojen de vardı. Bir yıldız oluşturan bu atomlar yoğun bir toz ve gaz basıncı etkisindeydiler. Bu basınca bir de çevrede bulunan parçacıkların etkisi eklenince, beklenen tepkime gerçekleşti.
Toz ve gaz basıncı etkisinde olan bu atomlar çevredeki gaz parçacıklarıyla karşılaştıkları zaman sıkıştılar ve gaz ısındı. Isı etkisi ile atomlar arası bağlanma süreci hızlandı ve ortaya su buharı çıktı. Su buharı soğudukça da önce su, sonra buz oldu. Bu nedenle uzayda büyük miktarda su ve buz vardır.
Hidrojen ve oksijen atomları nasıl birleşip de su oluyor?
Alev alev yanan bir yer gördüğümüz zaman ilk yapacağımız şey üstüne su dökmek olur çünkü su, söndürücüdür. Söndürücü suyu oluşturan hidrojen yanıcı, oksijen ise yanmayı destekleyicidir. Yani bu iki atom kimyasal tepkimeye girmeden önce pek de işimize yarayan elementler değillerdir.
Hidrojen atomları tek, oksijen atomları ise 6 elektrona sahiptir. Oksijen elektronları güçlü bir kabuk oluşturur ve ancak iki elektron birleşmeye hazırdır. Evet, aynı kutuplar olan itici elektronlar birleşerek suyu oluştururlar. 1 oksijen ve 2 hidrojen atomonun elektronlarının birleşerek su oluşturmaları için ısı gereklidir.
Normal şartlar altında elektronlar birbirini iter. Su oluşumu için oksijen ve hidrojen atomlarının elektronlarını birleştiren ise güçlü bir ısıdır. İlk oluşum sürecinde olduğu gibi bu ısıyı basınç sağlayabilir. Basınç, gerekli ısı için en etkili yöntemdir çünkü kuvvet gereklidir. Basınç etkisi ile sürtünen atomlar, kendi ısısını kendi yaratarak birleşip su oluşturabilirler.
Su üretmek mümkün mü?
Uzay, büyük patlama, atom, elektron, basınç, hidrojen, oksijen dedik; kafalar biraz karışmış olabilir ama evet, su üretmek mümkün. Laboratuvar ortamında 1 oksijen ve 2 hidrojen atomunu alıp, basınç uygulayıp, ısınmasını sağlayıp, bu atomların elektronlarının birleşmesini sağlarsak su elde edebiliriz.
Bu basit tarif üzerinden değerlendirdiğimiz zaman su üretmek oldukça kolaydır. Çünkü su üretmek için gerekli oksijen ve hidrojen atomları doğal olarak bulunuyor. Çömlek yapmak kadar kolay. Biraz toprak, biraz su; şekillendirip ısıt, al sana çömlek. Peki, bu kadar kolaysa neden su üretmiyoruz?
Neden su üretmiyoruz?
Hidrojen ve oksijen atomlarının doğal yollarla değil de insan eliyle birleştirildiği bir örnekle tarihte karşılaşıyoruz. Bu örnek, aslında bir felaket. 1937 tarihinde, dünyanın en büyük zeplini olan LZ 129 Hindenburg yapıldı. Bu büyük zeplinin uçma becerisini en üste çıkarmak için balon ağzına kadar hidrojen gazıyla dolduruldu.
Tarihler 6 Mayıs 1937’yi gösterdiği zaman LZ 129 Hindenburg, New Jersey’de bulunan Lakehurst donanma hava üssünden havalanacaktı. Ancak hidrojen tanklarından biri patladı ve bu yanıcı atom hızla alev aldı. Derken havada bulunan oksijen devreye girdi. Sonuç olarak dünyanın en büyük zeplini içinde onlarca kişi ile birlikte 36 saniye içinde yanıp kül oldu. Ortaya belirli miktarda su da çıktı elbette.
İşte bu yüzden su üretmiyoruz. Çok tehlikeli. Yanıcı ve yanmayı destekleyici iki atomun birleşmesi ile ortaya çıkacak felaketi kontrol etmek çok zordur. Kontrol etsek bile bunun için harcanacak bedel, elde edilen suya değmeyecektir. Teorik olarak mümkün olsa da pratikte tüm dünya için yetecek suyu üretmek imkansızdır.
Alternatif su üretme yöntemleri nelerdir?
Dünyada bulunan suyun yalnızca %3’ünün içilebilir yani tatlı su olduğunu söylemiştik. Maalesef bu tatlı suyun bir bölümü de kirlenmiş durumda. Evde atomlarla oynamak yerine büyük çapta su arıtacak tesisler yapılabilir. Evde kullandığımız suyu arıtır gibi şehir suyunu da arıtmak mümkündür.
Dünyadaki suyun %97’si tuzlu sudur yani içilmez. Deniz suyunu tuzdan arındırabiliriz. Bugün Kuveyt'te kullanılan suyun tamamı arıtılmış deniz suyudur. Deniz suyunda bulunan tuzu ve mineralleri arıttıktan sonra ortaya içilebilir, temiz bir su çıkacaktır. Arıtılan tuz ve mineraller ise farklı amaçlarla kullanılabilir.
Sıcak değil de nem çok nem diyoruz ya, işte o nem sudur. Yani havada su var. Peki havadan su elde etmek mümkün değil mi? Elbette mümkün. Hatta bütün bir bulutu boşaltarak koca bir baraj doldurabiliriz. Ancak şimdilik böyle büyük ölçekli bir sistem mevcut değil. Yine de oksijen ve hidrojen atomlarını birleştirmekten çok daha kolay olacağı kesin.
Neden su üretmiyoruz sorusunu yanıtladık ve alternatif su üretme yöntemlerinden bahsettik. Tüm bu yöntemler karmaşık geldiyse duşta daha az kalmayı, diş fırçalarken suyu kapatmayı, bulaşıkları elde değil de makinede yıkamayı deneyin. Emin olun yapacağınız küçük bir su tasarrufu bile etkili olacaktır.