Araştırma Makalesi

Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma

Cilt: 11 Sayı: 3 30 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma

Öz

Seramik membranlar, yüksek sıcaklık ve kimyasal dayanıklılıkları sayesinde jeotermal su arıtımında polimerik membranlara kıyasla önemli avantajlar sunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, model bor çözeltisi ve model jeotermal su örneklerinde 1 kDa MWCO değerine sahip seramik membranın bor giderim performansını, akı kararlılığını ve proses uygulanabilirliğini değerlendirmektir. Deneysel çalışmalar, laboratuvar ölçekli çapraz akışlı seramik membran test sistemi kullanılarak, 1 kDa gözenek çapına sahip tübüler seramik membran ile gerçekleştirilmiştir. Model bor çözeltisi ve model jeotermal su örnekleri farklı işletme basınçlarında (1, 2 ve 4 bar), pH değerlerinde (doğal pH ve pH 9,5) ve bor konsantrasyonlarında (10 ve 20 ppm B) test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, basınç artışının süzüntü akısını belirgin şekilde yükselttiğini, ancak bor giderim veriminin düşük seviyelerde kaldığını göstermiştir. Bu durum, borun doğal pH koşullarında borik asit formunda bulunması ve küçük moleküler boyutu nedeniyle membran gözeneklerinden geçebilmesiyle ilişkilendirilmiştir. Model jeotermal su deneylerinde de benzer eğilim gözlenmiş olup çözünmüş iyonların ve tuzların 1 kDa seramik membran tarafından tutulamadığı belirlenmiştir. SEM ve SEM-EDX analizleri, membranın üç katmanlı yapısını, homojen gözenek morfolojisini ve TiO2 esaslı bileşimini doğrulamıştır. Ekonomik değerlendirme, seramik membranların yüksek ilk yatırım maliyetine rağmen, yüksek akı performansı, uzun kullanım ömrü ve yapısal dayanıklılıkları sayesinde uzun vadede sürdürülebilir bir seçenek oluşturabileceğini ortaya koymuştur. Çalışmanın genel bulguları, 1 kDa gözenek boyutuna sahip seramik membranın mevcut haliyle jeotermal sulardan bor giderimi için yeterli olmadığını; ancak pH optimizasyonu, membran modifikasyonları, ön arıtma adımları ve hibrit proses entegrasyonları ile performansın arttırılabileceğini göstermektedir. Ek olarak, borun geri kazanımına yönelik teknolojilerin araştırılması ve geliştirilmesi, döngüsel ekonomi kapsamında çevresel ve ekonomik katkıların arttırılmasına olanak sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Süleyman Demirel Üniversitesi

Proje Numarası

SDÜ-BAP, Proje No: FDK-2022-8648

Etik Beyan

Bu çalışma insan katılımcılar veya hayvanlar üzerinde herhangi bir deney içermemektedir. Bu nedenle etik kurul izni gerekmemektedir. Yazarlar, araştırma ve yayın etiği ilkelerine uyulduğunu ve çıkar çatışması bulunmadığını beyan eder.

Teşekkür

Yazar Saadet ACAR CAN, ‘Sürdürülebilir Su Kaynakları’ tematik alanında yürüttüğü doktora çalışmasını, Yükseköğretim Kurulu (YÖK) 100/2000 Doktora Programı ve Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 2211/A Yurtiçi Genel Doktora Burs Programı kapsamında tamamlamıştır. Bu çalışma, Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi (SDÜ-BAP, Proje No: FDK-2022-8648) ve YÖK 100/2000 Doktora Programı tarafından finansal olarak desteklenmiştir. Yazarlar, sağladıkları destek için SDÜ-BAP Birimi’ne, YÖK’e ve TÜBİTAK’a teşekkür eder.

Kaynakça

  1. Jarma, Y. A., Karaoğlu, A., Tekin, Ö., Baba, A., Ökten, H. E., Tomaszewska, B., Bostancı, K., Arda, M., & Kabay, N. (2021). Assessment of different nanofiltration and reverse osmosis membranes for simultaneous removal of arsenic and boron from spent geothermal water. Journal of Hazardous Materials, 405, 124129. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124129
  2. Orhun, G. E., Bektaş, T. E., Orhun, E., & Yılmaz, D. (2025). Boron-depleted geothermal water as an alternative irrigation source: Effects on the germination and nutritional composition of edible seed sprouts. Journal of Food Composition and Analysis, 146, 107873. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2025.107873
  3. Goren, A. Y., & Okten, H. E. (2022). 3D electrode use in MDC for enhanced removal of boron from geothermal water. Desalination, 530, 115668. https://doi.org/10.1016/j.desal.2022.115668
  4. Zhang, L., Liang, X., Yang, W., Xiao, C., Zhang, J., Wang, X., & Dai, R. (2024). Geothermal water boron enrichment patterns in the Quantou Formation, central depression of the southern Songliao Basin. Geothermics, 120, 103016. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2024.103016
  5. Samatya, S., Tuncel, S. A., & Kabay, N. (2015). Boron removal from RO permeate of geothermal water by monodisperse poly(vinylbenzyl chloride-co-divinylbenzene) beads containing N-methyl-D-glucamine. Desalination, 364, 75-81. https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.01.029
  6. Tomaszewska, B., Bodzek, M., & Kmiecik, E. (2016). Boron removal from geothermal water using DOW Chemical high separation BWRO membrane. Desalination and Water Treatment, 57(57), 27477-27484. https://doi.org/10.1080/19443994.2016.1176962
  7. Ozbey-Unal, B., Imer, D. Y., Keskinler, B., & Koyuncu, I. (2018). Boron removal from geothermal water by air gap membrane distillation. Desalination, 433, 141-150. https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.01.033
  8. Çermikli, E., Şen, F., Altıok, E., Wolska, J., Cyganowski, P., Kabay, N., Bryjak, M., Arda, M., Yüksel, M., & (2020). Performances of novel chelating ion exchange resins for boron and arsenic removal from saline geothermal water using adsorption-membrane filtration hybrid process. Desalination, 491, 114504. https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114504

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

14 Ocak 2026

Kabul Tarihi

3 Temmuz 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 11 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Acar Can, S., Harman, B. İ., & Köseoğlu, H. (2026). Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma. Journal of Boron, 11(3), 203-217. https://doi.org/10.30728/boron.1863672
AMA
1.Acar Can S, Harman Bİ, Köseoğlu H. Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma. Journal of Boron. 2026;11(3):203-217. doi:10.30728/boron.1863672
Chicago
Acar Can, Saadet, Bilgehan İlker Harman, ve Hasan Köseoğlu. 2026. “Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma”. Journal of Boron 11 (3): 203-17. https://doi.org/10.30728/boron.1863672.
EndNote
Acar Can S, Harman Bİ, Köseoğlu H (01 Eylül 2026) Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma. Journal of Boron 11 3 203–217.
IEEE
[1]S. Acar Can, B. İ. Harman, ve H. Köseoğlu, “Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma”, Journal of Boron, c. 11, sy 3, ss. 203–217, Eyl. 2026, doi: 10.30728/boron.1863672.
ISNAD
Acar Can, Saadet - Harman, Bilgehan İlker - Köseoğlu, Hasan. “Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma”. Journal of Boron 11/3 (01 Eylül 2026): 203-217. https://doi.org/10.30728/boron.1863672.
JAMA
1.Acar Can S, Harman Bİ, Köseoğlu H. Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma. Journal of Boron. 2026;11:203–217.
MLA
Acar Can, Saadet, vd. “Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma”. Journal of Boron, c. 11, sy 3, Eylül 2026, ss. 203-17, doi:10.30728/boron.1863672.
Vancouver
1.Saadet Acar Can, Bilgehan İlker Harman, Hasan Köseoğlu. Seramik Membran Teknolojisi ile Bor Giderimi: Model Bor Çözeltisi ve Model Jeotermal Su Üzerine Deneysel Bir Araştırma. Journal of Boron. 01 Eylül 2026;11(3):203-17. doi:10.30728/boron.1863672