Toronto Üniversitesi öğrencisi Diana Virgovicova’nın kurucu ortaklarından olduğu Xatoms, kirli suyu ışık yardımıyla arıtabilecek malzemeler geliştiriyor. Girişim, yapay zekâ ve kuantum kimyasını kullanarak yeni malzeme adaylarını daha hızlı belirlemeyi, ardından bunları laboratuvarda üretip sınamayı amaçlıyor.
Virgovicova’nın su kirliliğine ilgisi, gençlik yıllarında Mumbai’ye yaptığı bir seyahatte atıklarla dolu, kararmış nehirleri görmesiyle başladı. Toronto Üniversitesi dergisine verdiği söyleşiye göre 17 yaşındayken, sudaki kirleticilerin parçalanmasına yardımcı olabilecek ve görünür ışıkla çalışacak bir malzeme tasarladı. Bu ilk çalışma, daha sonra Xatoms’un geliştirdiği teknolojiye zemin hazırladı.
Işıkla çalışan arıtma nasıl işliyor?
Xatoms’un üzerinde çalıştığı malzemeler “fotokatalizör” olarak adlandırılıyor. Işıkla etkinleşen bu malzemeler, sudaki bazı kirleticileri dönüştüren kimyasal tepkimeleri başlatabiliyor. Virgovicova, tasarladığı ilk malzemenin ultraviyole ışık yerine güneş ışığı veya LED gibi görünür ışık kaynaklarıyla çalışabilmesini önemli bir avantaj olarak anlatıyor. Şirket, bu sayede ultraviyole ışık kullanan sistemlere duyulan ihtiyacı azaltmayı hedefliyor.
Ancak her kirletici aynı şekilde giderilmiyor. Organik bileşiklerin parçalanması ile ağır metallerin sudaki etkisinin azaltılması farklı kimyasal süreçler gerektiriyor. Virgovicova, şirketin ilk fotokatalizörlerinin organik kirleticilere odaklandığını, daha yeni malzemelerinin ağır metallere karşı da kullanılabildiğini söylüyor. Bir suyun içilebilir olduğunun söylenebilmesi için ise hedeflenen bütün kirleticiler bakımından bağımsız ölçümler ve ilgili kalite standartlarına uygunluk gerekiyor. Üniversite söyleşisi, böyle bir kapsamlı saha doğrulamasının sonuçlarını sunmuyor.
Yapay zekâ malzeme arayışını hızlandırıyor
Xatoms, olası fotokatalizörlerin ışığı ne kadar iyi soğuracağını, ne kadar verimli ve dayanıklı olabileceğini araştırmak için yapay zekâyı kuantum kimyası hesaplamalarıyla birleştiriyor. Amaç, çok sayıda aday arasından laboratuvarda sınamaya değer olanları seçmek. En umut verici adaylar toz hâlinde üretilip test ediliyor.
Virgovicova, söyleşide şirketin önceki altı ay içinde patentlenebilir nitelikte olduğunu düşündüğü 25 yeni fotokatalizör keşfettiğini belirtiyor. Bu sayı, malzemelerin patent aldığı veya tamamının gerçek su arıtma tesislerinde etkili olduğunun kanıtlandığı anlamına gelmiyor. Şirketin açıklamasına göre fotokatalizör tozu filtre yüzeylerine uygulanabiliyor ya da kirli suya doğrudan eklenebiliyor; yeniden kullanılması da hedefleniyor.
Laboratuvardan sahaya geçiş
Toronto Üniversitesi dergisine göre Xatoms, hibe ve yatırımlar yoluyla yaklaşık 4 milyon dolarlık kaynak sağladı ve söyleşi tarihinde 11 tam zamanlı çalışanı bulunuyordu. Virgovicova, tekstil, madencilik ve tarım alanlarında müşterileri olduğunu; Kanada, ABD ve gelişmekte olan ülkelerde pilot arıtma programlarını genişletmeye çalıştıklarını söylüyor. Bu çalışmalar, teknolojinin farklı su türlerinde, farklı kirletici yoğunluklarında ve uzun süreli kullanımda nasıl performans göstereceğini değerlendirmek açısından önemli.
Girişimin yaklaşımı, yapay zekânın suyu doğrudan temizlemesine dayanmıyor. Yapay zekâ yeni malzemeleri bulma sürecinde kullanılıyor; suyun arıtılmasını sağlayan ise ışıkla etkinleşen fotokatalizör. Xatoms’un önündeki temel sınav, laboratuvarda umut veren bu malzemelerin sahada güvenilir, ekonomik ve sürdürülebilir biçimde çalıştığını göstermek.
