Havadan su elde etme

Su olmadan diğer tüm canlılar gibi biz insanlar da yaşayaz. Zamanın başlangıcından beri bizler her daim suyun yanında yaşamımızı sürdürdük ve yaşam sürdürmesi zor olduğundan suyun olmadığı geniş toprakları terk edilmiş bıraktık. Havadaki nemden su çıkarabilen yeni bir makine bunu değiştirmeye aday.

20 yıl önce bir akşam, James J Reidy kendi yaptığı nem gidericiyi kontrol ediyordu ve içeriği süzgeçten geçirdiğinde nasıl saf göründüğünü fark etti. Geçen yirmi yılın ardından, o an doğan bu fikir insanların gezegenimiz Dünyada nerde ve nasıl yaşayacağını etkileyebilir. Reidy’nin fikri çok basitti. Havadan içme suyu elde etmek mümkün ve bunu yapan aletlerin satıldığı bir pazar var.

Şimdilerde Reidy’nin teknolojisi ticari bir hal almaya başlıyor ve “The AirWater Machines” (Hava Su makineleri)  çeşitli boyutlarda, günde 20 litre’den (1.300$) den 5.000 litreye (160.000$) kadar üretebilecek ve üstelik makinelerin günde 50 litreden fazla üretimi için güneş enerjisi seçeneği de olacak. 5.000 litre üretim hacmine sahip güneş enerjili makinenin maliyeti 250.000$ olacak; ama ihtiyaç duyduğu şeyler sadece güneş ve hava olduğundan ve ikisinin de bedava olması bakım ve sermaye giderlerini ekarte ediyor.

Atmosferden su elde etme yeni bir olay değil. Zamanın başlangıcından beri, doğanın kendi süregelen buharlaşma ve yoğunlaşma döngüsü (Hidrolojik Döngü) dünya üzerindeki tüm hayat için suyun ana döngü kaynağıydı.

Dünya atmosferi her zaman 4.000 mil küp  (1,7*1013 m3)  su içerir ki bu da dünyadaki toplam su miktarı olan 344 milyon mil küp’ün 0,000012% oluşturuyor. Doğa bu oranı buharlaşma ve yoğunlaşma dengesiyle insan aktivitelerinden bağımsız bir şekilde korumayı başarıyor.

İçme suyu olanağı küresel bir problem. Küresel olarak 15 milyar dolarlık pet şişe su pazarına ve 100 milyar dolarlık su işleme endüstrilerine sahibiz ve bunlar pratikte maliyeti yüksek ve büyük altyapısı olup da ciddi coğrafi kısıtlamalara sahip fabrikalar. Tüm bu metotlar geleneksel su kaynağına ihtiyaç duyuyor ve her biri doğasında zayıflıklara ve dezavantajlara sahipler.

Yukarıdakilerin yerine, dünya çapında bastırılmış ve doyumsuz bir şekilde yeni içme suyu kaynaklarına ihtiyaç var. HavaSu makineleri sundukları bitmek tükenmek bilmeyen güvenilir ve steril içme suyu kaynaklarından dolayı bu soruna çözüm olabilirler.

Temel olarak HavaSu sistemi, model büyüklüğü ne olursa olsun 5-6 saniye içinde her damla suyu steril uyguladığı ultra-viole ışığı aracılığıyla steril hale getiriyor. UV ışık dalgaları bakteri, virüs ve diğer mikro organizmalardaki DNA ipliklerini kırıyor ve anlık ölümlerine sebep oluyor.

Bu steril haldeki su daha sonra tescillenmiş bir 1-mikron aktive karbon su filtresinden geçiyor. Bakterilerin ortalama büyüklüğü 5 mikron kadardır. Bu filtre herhangi bir olası katı maddeyi, toksin kimyasalları, uçucu organikleri ve diğer kirleticileri bunlara koku, tat ve renk değiştirenler de dâhil temizliyor. Bu filtre işlemini ikinci bir UV ışığı ve sterilizasyon takip ediyor.

UV ışığı veren bir başka lamba (tescillenmiş) çıkış noktasında bekliyor ve steril bir çıkış sağlıyor. HavaSu sistemi içeri düşen ilk damladan su tankına düşen son damlaya kadar su işleme sırasında tamamen kapalı steril bir ortam sağlıyor.

Sistem özellikle kurak olarak gösterilen alanlarda etkili; ama aslında havada çok nemin olduğu alanlar. Bu gibi iklimlerde gün boyunca makine kendini şarj edebiliyor ve geceleri havada nemin yükselmesiyle su üretebiliyor. HavaSu makinelerinin üretiminin şuan için Brezilya, İsrail, Çin ve uzak bir olasılık olsa da Avustralya’da olacağı söyleniyor.

Kaynak: gizmag.com/extracting-water-from-the-air/2796/

Tagged : /

Merkezinde 3 dev karadelik bulunan gök ada keşfedildi

Bilim insanları merkezinde sadece bir tane değil üç tane dev karadelik bulunan bir uzak gök ada keşfettiler.

Bilim insanlarına göre bu yeni buluş birbirlerine yakınca bağlanmış bu dev karadelik kümelerinin daha önce düşünülenden daha yaygın olduğunu ve onları bulmanın daha kolay bir yolunu ortaya koyuyor. Güneş’in kütlesinin milyarlarca katına sahip olan dev karadelikler, evrende bulunan tüm büyük gök adaların kalbinde bulunmaktalar.

Çoğu gök ada merkezinde sadece bir tane dev karadelik bulunduruyor. Bunun yanında, gök adalar birbirleriyle birleşerek evrim geçiriyorlar ve birleşmiş gök adalar zaman zaman merkezlerinde birden fazla dev karadelik bulundurabiliyorlar.

Astronomlar alfabe çorbasını anımsatan SDSS J150243.09+111557.3 ismindeki bir gök adayı gözlemlediler. Beklentilerine göre bu gök ada birden çok dev karadeliğe sahip olabilirdi. Bu gök ada Dünya’dan 4,2 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunuyor, araştırmanın başında bulunan ve Güney Afrika’daki Cape Town Üniversite’sinde radyo astoronom olarak çalışan Roger Deane “evrenin genişliğinin üçte biri uzaklıkta” diyor.

Bu gök adayı araştırmak için bilim insanları birbirlerinden 10.000 kilometre uzaklıkta konumlanmış büyük radyo antenlerini kullandılar. Kısace VLBI adı verilen bu teknikle araştırmacılar Hubble Uzay Teleskobu ile görülebilenden 50 kat daha fazla detayı görebildiler.

İki astronom beklentilerine ters bir şekilde gök adanın iki yerine üç tane dev karadeliğe ev sahipliği yaptığını fark ettiler. Bu üçlü karadelikten iki tanesi birbirine oldukça yakın, işte bu yakınlık nedeniyle önceden bunu tek bir karadelik olarak düşünmüşler.

Bilim insanlarının detaylı çalışması Nature dergisinde yayımlandı.

Kaynak: mashable.com/2014/06/27/black-hole-trio-distant-galaxy/

Tagged :

Dünyanın Şekli ve Hareketleri

A. DÜNYA’NIN ŞEKLİ

Dünya, kutuplardan hafifçe basık, Ekvator’dan şişkin kendine has bir şekle sahiptir. Buna geoit denir. Dünya’nın geoit şekli, kendi ekseni etrafında dönüşü sırasında oluşan, merkez kaç kuvvetiyle savrulması sonucu meydana gelmiştir.

Dünya’nın Şeklinin Sonuçları

  • Ekvator’un uzunluğu tam bir meridyen dairesinin uzunluğundan daha fazladır.
  • Ekvator yarıçapı, kutuplar yarıçapına göre 21 km daha uzundur.
  • Dünya’nın şeklinden dolayı, güneş ışınları yeryüzüne farklı açılarla düşer.
  • Sıcaklık dağılışını etkiler. Ekvator’dan kutuplara doğru gidildikçe sıcaklık değerleri düşer.
  • Dünya’nın şeklinden dolayı, Dünya’nın bir yarısı karanlıkken diğer yarısı aydınlıktır. Aydınlanma çizgisi daire biçiminde olur. Buna aydınlanma çemberi de denir.
  • Kutuplar, Dünya’nın merkezine (Ekvator’a göre) daha yakındır. Bunun sonucu olarak, yerçekimi Ekvator’da az, kutuplarda daha fazladır.
  • Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızı Ekvator’dan kutuplara gidildikçe azalır.
  • Ekvator’dan kutuplara gidildikçe, paralel boyları ve meridyenler arası mesafe azalır.
  • Dünya’nın şeklinden dolayı, harita çizimlerinde hatalar meydana gelir.
  • Kutup yıldızının görünüm açısı bulunduğumuz yerin enlem derecesini verir.

B. DÜNYA’NIN HAREKETLERİ

1. Dünya’nın Kendi Ekseni Etrafında Dönmesi (Günlük Hareket)

Dünya kendi ekseni etrafındaki dönüşünü, batıdan doğuya doğru 24 saatte tamamlar. Buna 1 gün denir.

Dünya’nın Kendi Ekseni Etrafındaki Dönüşünün Sonuçları

  • Gece ve gündüz birbirini takip eder.
  • Güneş ışınlarının günlük geliş açıları değişir.
  • Günlük sıcaklık farkları meydana gelir. Bunun sonucunda;

– Fiziksel çözülme oluşur.

– Günlük basınç farkları oluşur.

– Meltem rüzgârları oluşur.

  • Merkez kaç kuvveti meydana gelir. Bunun sonucunda;

– Sürekli rüzgârların (Alize, Batı, Kutup) yönlerinde sapmalar meydana gelir.

– Okyanus akıntıları (Gulf – stream, Labrador, vs.) halkalar oluşturur ve yönlerinde sapmalar olur.

  • Yerel saat farkları meydana gelir.
  • Cisimlerin gün içindeki gölge uzunlukları değişir.
  • Güneş doğuda erken doğar, batar ve batıda geç doğar, batar.
  • Dinamik basınç kuşakları meydana gelir.

2. Dünya’nın Güneş Etrafında Dönmesi (Yıllık Hareket)

Dünya, kendi ekseni etrafındaki günlük dönüşünü sürdürürken, bir yandan da Güneş’in çevresinde dolanır. Dünya, Güneş etrafındaki dönüşünü elips şeklindeki bir yörünge üzerinde 365 gün 6 saatte tamamlar. Buna 1 yıl denir.

Dünya, 939 milyon km lik yörüngesi üzerinde saatte 108 bin km. hızla hareket eder.

Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığı sabit değildir. Bazen yaklaşırken, bazen uzaklaşır. Bunun nedeni, Dünya yörüngesinin elips şeklinde olmasıdır. Dünya’nın Güneş’e en yakın olduğu 3 Ocak tarihine Perihel (Günberi) denir. Dünya’nın Güneş’ten en uzak olduğu 4 Temmuz tarihine ise Afel (Günöte) denir.

Dünya’nın Güneş Etrafındaki Dönüşünün Sonuçları

  • Mevsimlerin oluşmasına ve değişmesine neden olur.
  • Mevsimlik sıcaklık farkları meydana gelir.
  • Kara ve denizler arasında sıcaklık farkları oluşur.
  • Muson rüzgârları meydana gelir.
  • Gece – gündüz uzunlukları değişir.
  • Güneş’in ufuk üzerinde doğduğu yer ve saat ile, Güneş’in ufukta battığı yer ve saat değişir.
  • Güneş ışınlarının yeryüzüne düşme açıları değişir.
  • Cisimlerin gölge boyları değişir.
  • Aydınlanma çemberi mevsimlere göre yer değiştirir.
  • Güneş ışınları yıl boyunca dönencelere bir kez, dönenceler arasına iki kez dik düşer.

Dünya’nın Eksen Eğikliği

Dünya’nın elips şeklindeki yörüngesinden geçen düzleme Ekliptik (yörüngedüzlemi, Ekvator’dan geçen düzleme ise Ekvator düzlemi denir.

Bu iki düzlem birbiriyle çakışmaz. Çünkü, Dünya’nın ekseni ekliptik düzleme tam dik değildir. Başka bir ifadeyle, Dünya ekseni ile ekliptik düzlemi arasında 66° 33’, Ekvator düzlemi ile ekliptik düzlemi arasında 23° 27’ lık bir açı vardır.

İşte yukarıda, Dünya’nın Güneş etrafındaki hareketinin sonuçlarında sayılanların asıl nedeni, Dünya’nın ekseninin eğik olmasıdır. Buradan, Dünya’nın Güneş çevresinde dönüşünün sonuçları, eksen eğikliği ile birlikte ortaya çıkar” sonucunu çıkarabiliriz.

Dünya ekseninin 23°27’ eğik oluşunun sonuçları şunlardır:

  • Güneş ışınlarının yeryüzüne düşme açısı yıl boyunca değişir.
  • Güneş’in doğuş ve batış saatleri ile yerleri değişir.
  • Aydınlanma çemberinin sınırı mevsimlere göre değişir.
  • Mevsimlerin oluşumuna neden olur.
  • 21 Aralık’ta Güney Yarım Küre’nin, 21 Haziran’da ise, Kuzey Yarım Küre’nin Güneş’e daha dönük olmasına neden olur.
  • Gece ile gündüz süreleri arasındaki farkın, Ekvator’dan kutuplara gidildikçe artmasına neden olur.
Ekvator çizgisi üzerinde yıl boyunca gece ve gündüz süreleri değişmez.
  • Yıl içinde cisimlerin gölge uzunlukları değişir.
  • Dönencelerin ve kutup dairelerinin sınırlarını belirleyerek, matematik iklim kuşaklarının oluşumuna neden olur.

MEVSİMLER ve ÖZELLİKLERİ

Dünya’nın Güneş etrafında dönmesi ve eksen eğikliğine bağlı olarak dört önemli gün ortaya çıkar. Bu günler aynı zamanda mevsimlerin başlangıcıdır.

21 Mart ve 23 Eylül tarihlerine ekinoks (gece – gündüz eşitliği) tarihleri, 21 Aralık ve 21 Haziran tarihlerine desolstis (gündönümü) tarihleri denir.

21 HAZİRAN

a. Kuzey Yarım Küre

  • Güneş ışınları Yengeç Dönencesi’ne 90°lik açı ile düşer.
  • Yaz mevsiminin başlangıcıdır.
  • En uzun gündüz, en kısa gece yaşanır.
  • Yengeç Dönencesi’nden kuzeye gidildikçe gündüz süresi uzar, gece süresi kısalır.
  • Bu tarihten itibaren gündüzler kısalmaya, geceler uzamaya başlar. Fakat 23 Eylül tarihine kadar gündüzler gecelerden uzundur.
  • Aydınlanma çemberi Kuzey Kutup Dairesi’ne teğet geçer.
  • Yengeç Dönencesi’nin kuzeyi, güneş ışınlarını yıl içerisinde alabileceği en dik açı ile alır. Bu tarihten itibaren güneş ışınlarının gelme açıları küçülmeye başlar.
  • Yengeç Dönencesi’nin kuzeyinde en kısa gölge yaşanır. Bu tarihten itibaren gölge boyları uzamaya başlar.

b. Güney Yarım Küre

  • Güneş ışınları Oğlak Dönencesi’ne 43°06’ lık açı ile düşer.
  • Kış mevsiminin başlangıcıdır.
  • En uzun gece, en kısa gündüz yaşanır.
  • Oğlak Dönencesi’nden güneye gidildikçe gece süresi uzar, gündüz süresi kısalır.
  • Bu tarihten itibaren geceler kısalmaya, gündüzler uzamaya başlar. Fakat 23 Eylül tarihine kadar geceler gündüzlerden uzundur.
  • Aydınlanma çemberi Güney Kutup Dairesi’ne teğet geçer.
  • Oğlak Dönencesi’nin güneyi güneş ışınlarını yıl içerisinde alabileceği en dar açı ile alır. Bu tarihten itibaren güneş ışınlarının gelme açıları büyümeye başlar.
  • Oğlak Dönencesi’nin güneyinde en uzun gölge yaşanır. Bu tarihten itibaren gölge boyları kısalmaya başlar.

23 EYLÜL

Kuzey ve Güney Yarım Küre

  • Güneş ışınları öğle vakti Ekvator’a 90°lik açı ile düşer.
  • Gölge boyu Ekvator’da sıfırdır.
  • Güneş ışınları bu tarihten itibaren Güney Yarım Küre’ye dik düşmeye başlar.
  • Bu tarihten itibaren Kuzey Yarım Küre’de geceler, gündüzlerden uzun olmaya başlar. Güney Yarım Küre’de ise tam tersi olur.
  • Bu tarih Kuzey Yarım Küre’de Sonbahar, Güney Yarım Küre’de İlkbahar başlangıcıdır.
  • Aydınlanma çemberi kutup noktalarına teğet geçer. Bu tarihte Güneş her iki kutup noktasında da görülür.
  • Dünya’da gece ve gündüz birbirine eşit olur.
  • Bu tarih Kuzey Kutup Noktası’nda 6 aylık gecenin, Güney Kutup Noktası’nda ise 6 aylık gündüzün başlangıcıdır.

21 ARALIK

a. Kuzey Yarım Küre

  • Güneş ışınları Yengeç Dönencesi’ne 43°06’ lık açı ile gelir.
  • Kış mevsiminin başlangıcıdır.
  • En uzun gece, en kısa gündüz yaşanır.
  • Yengeç Dönencesi’nden kuzeye gidildikçe gece süresi uzar, gündüz süresi kısalır.
  • Bu tarihten itibaren geceler kısalmaya, gündüzler uzamaya başlar. Fakat 21 Mart tarihine kadar, geceler gündüzlerden uzundur.
  • Aydınlanma çemberi Kuzey Kutup Dairesi’ne teğet geçer.
  • Yengeç Dönencesi’nin kuzeyi güneş ışınlarını yıl içerisinde alabileceği en dar açı ile alır. Bu tarihten itibaren güneş ışınlarının gelme açıları büyümeye başlar.
  • Yengeç Dönencesi’nin kuzeyinde en uzun gölge yaşanır. Bu tarihten itibaren gölge boyları kısalmaya başlar.

b. Güney Yarım Küre

  • Güneş ışınları Oğlak Dönencesi’ne 90° lik açı ile gelir.
  • Yaz mevsiminin başlangıcıdır.
  • En uzun gündüz, en kısa gece yaşanır.
  • Oğlak Dönencesi’nden güneye gidildikçe gündüz süresi uzar, gece süresi kısalır.
  • Bu tarihten itibaren gündüzler kısalmaya geceler uzamaya başlar. Ancak 21 Mart tarihine kadar, gündüzler gecelerden uzundur.
  • Aydınlanma çemberi Güney Kutup Dairesi’ne teğet geçer.
  • Oğlak Dönencesi’nin güneyi güneş ışınlarını yıl içerisinde alabileceği en dik açı ile alır. Bu tarihten itibaren güneş ışınlarının gelme açıları küçülmeye başlar.
  • Oğlak Dönencesi’nin güneyinde en kısa gölge yaşanır. Bu tarihten itibaren gölge boyları uzamaya başlar.

21 MART

Kuzey ve Güney Yarım Küre

  • Güneş ışınları öğle vakti Ekvator’a 90° lik açı ile düşer.
  • Gölge boyu Ekvator’da sıfırdır.
  • Güneş ışınları bu tarihten itibaren Kuzey Yarım Küre’ye dik düşmeye başlar.
  • Bu tarihten itibaren Güney Yarım Küre’de geceler, gündüzlerden uzun olmaya başlar. Kuzey Yarım Küre’de ise tam tersi olur.
  • Bu tarih Güney Yarım Küre’de Sonbahar, Kuzey Yarım Küre’de İlkbahar başlangıcıdır.
  • Aydınlanma çemberi kutup noktalarına teğet geçer. Bu tarihte Güneş her iki kutup noktasında da görülür.
  • Dünya’da gece ve gündüz süreleri birbirine eşit olur.
  • Bu tarih Güney Kutup Noktası’nda 6 aylık gecenin, Kuzey Kutup Noktası’nda ise 6 aylık gündüzün başlangıcıdır.
Tagged : /

Hava Durumu Neden Halen Kesin Tahmin Edilemiyor

Sizce bu kadar gelişmiş teknolojiye ve cihazlara rağmen neden hava durumunu tam olarak bilemiyoruz.  Sizce atmosfere milyonlarca sensör yerleştirsek havayı tahmin edemez miyiz ? 20.yy sonlarında doğru meteorologlar bilgisayarların doğmasıyla bilim insanları kesin hava tahmini yapmanın artık an meselesi olduğunu düşünmeye başladılar. Bu nedenle dünyanın her yerinde hava istasyonları kurmaya başladılar, Daha güçlü ve hızlı bilgisayarlara sahip oldukça bütün verileri işleyebilecek hava durumunu tümüyle tahmin edeceklerini düşünüyorlardı.

Fakat yanılıyorlardı, çünkü evrenin kaos yapısı ve kuantum belirsizliği bunu imkansız kılıyor. Kelebek etkisi de denilen bir kaotik etki nedeniyle, siz istediğiniz kadar havayı kontrol edecek sensör yerleştirin, bu sensörler arasında bir kelebeğin kanat çırpması tayfunlar, fırtınalar yaratabiliyor. Bunu açıklamak için ikili sarkaç testi kaosu mükemmel şekilde tanımlayan bir deney aslında. Eğer iki  basit sarkacı yer çekiminin etkisine bırakırsanız hareketleri  benzer şekilde olacaktır. Fakat bu sarkaçların ucuna bir sarkaç daha bağlarsanız, hareketleri tahmin etmek oldukça zor olacaktır. Sarkaçlar bu durumda kaos teorisine uygun bir şekilde birbirinden bağımsız olarak hareket etmektedir. Sarkaçları nanometre düzeyinde hatta atomik düzeyde aynı yüksekten bırakamayacağınızdan sarkaçların hareketleri de önceden öngörülememektedir. İşte hava olaylarında da sistemde ufak bir değişiklik kaotik ve büyük değişimlere yol açabilmektedir.

Her hava taneciğinin  pozisyonunu ve durumunu tahmin edemeyeceğimizden hava durumunu da tahmin etmemiz bu nedenle mümkün değil. İşte bu belirsizlik hava durumunun tahmininde zorluklara neden oluyor. Dünyada havada yaklaşık 10^44 molekül var bunlardan birinin pozisyonunun hesaplanmasındaki en ufak hata hava durumunu tahmin etmenizi imkansızlaştırabilir. Yine de hava tahminleri bize az çok bilgi verebilir ama kesin hava durumunu tahmin etmek bu nedenle imkansız. Kaos teorisi halen NSA vb. gizli kurumlar tarafından üzerinde çalışılan bir teori. Bu teoriyle ilgili filmlere örnek verecek olursak The Bank(Banka-Kelebek Etkisi) ve Pi filmi verilebilir. Bu sayede borsa gibi insan etkenine bağlı devasa sistemler çözülmeye çalışılıyor.

Tagged : /