Ege bölgesi jeotermal sularında lityum, bor ve arsenik düzeylerinin incelenmesi ve bu elementlerin jeotermal sulardan seçimli olarak ayrılması
Investigation the lithium, boron and arsenic levels in Aegean region geothermal waters and selective seperation of these elements
Yazar: PINAR YANAR
Danışman: PROF. DR. NALAN KABAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde enerji ihtiyacının büyük kısmı fosil kaynaklı enerji ürünleriyle karşılanmaktadır. Enerji kaynaklarının tükenmeye yüz tutması ve çevreye verdikleri zararlar nedeniyle yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları gündeme gelmiştir.  Jeotermal enerji de bu kaynaklar arasında çevreci ve yenilenebilir bir kaynak olarak ön plana çıkmaktadır. Jeotermal sular enerji kaynağı olmanın yanı sıra, zengin mineraller içermesi nedeniyle birçok amaçla kullanılmaktadır.
 Bu elementlerin sulardan geri kazanılması ve ekonomiye dönüştürülmesi oldukça önemli bir prosestir. Bor yüksek miktarlarda çevreye verildiğinde bitkilerde zehirlenmeye, bitki veriminin düşmesi, gibi birçok etkiye sebep olmaktadır. Ancak geri kazanıldığında endüstriyel alanda geniş kullanım alanına sahiptir. Arsenik ise çevreye verildiğinde kanser gibi tehlikeli hastalıklara sebep olurken geri kazanıldığında tıpta, dişçilikte kullanılabilmektedir. Lityum ise hem pahalı hem de rezervleri azalmakta olan önemli elementlerden biridir. Geri kazanımı yapıldığında cep telefon bataryaları, nükleer füzyon yakıtı gibi endüstriyel uygulamalar da kullanılmaktadır. 
Bu çalışmada, jeotermal sulardan membran filtrasyon ve iyon değiştirme yöntemleri birlikte kullanılarak bor, lityum ve arsenik elementlerinin seçimli olarak ayrılması amaçlanmıştır. Jeotermal su SDS Enerji AŞ. tarafından sağlanmıştır.  
Jeotermal sudan membran filtrasyonuyla bu elementlerin ayrılması için laboratuvar ölçekli çapraz akışlı düz tabaka membran test ünitesi ((SEPA CF-II, GE) kullanılmıştır.  4 farklı membran (DL, CK, NF-90 ve BW-XLE) kullanılmıştır. Membran çalışmalarının akabinde iyon değiştirme çalışmaları yapılmıştır. Bor ayrılması için bor seçimli Diaion CRB-02 reçinesi,  arsenik ayrılması için  ArsenXnp reçinesi kullanılmıştır. Lityum ayrılması için lityum seçimli inorganik λ-MnO2 adsorbanı kullanılmıştır.

Abstract:
Today, most of the energy need is met by fossil fuel based energy products. Decrease in current exhaustible fossil energy resources and environmental problems caused by some of these resources have brought forward the new and renevable energy resources. Thus, geothermal energy, being a resource which is renevable and environmental among these resources. 
Geothermal waters can be utilized due to their rich mineral contents among an energy resource.  The recovery of these precious minerals, is a very important process. Boron which exists in geothermal water is required for some metabolic activities of plants, but if the concentration of boron is high, it leads to adverse effects. However, when recovered boron, it has widely used area in industries. Arsenic is also a big problem for environment. Its toxicity and health hazards caused cancer and etc. diseases, but when recovered it can used in medicine and dentistry. Lithium is an expensive and important element because of its diclining reserves.  Lithium recovery from geothermal waters is important for industrial applications such as production of cell phones batteries and nuclear fusion.
In this study, selective separation of boron, lithium and arsenic from geothermal water using together membrane filtration and ion exchange-method was aimed. Geothermal water samples used were obtained from SDS Enerji AŞ.  
A lab scale cross-flow flat-sheet membrane test unit (SEPA CF-II, GE) was used for membrane filtration of these elements from geothermal water. 4 different membranes membran (DL, CK, NF-90 and BW-XLE) are used in studies. After membrane studies, ion exchange studies starts. Boron and arsenic removal studies were performed by Diaion CRB-02 and ArsenXnp ion exchange resins respectively. Lithium recovery studies were carried out by using lithium selective inorganic adsorbent (λ-MnO2).