4) Elektron Hızlandırıcısı Tesisi

Elektron hızlandırıcıları doz hızlarının yüksek ve işletimlerinin kolay olması nedeniyle, oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Araştırma ve geliştirme çalışmalarında, imalât endüstrisinde (kimya, petrokimya, yüzey kaplama, elektrik, sağlık, tekstil ve lastik sektöründe), çevre kirliliğinin kontrolünde ( baca gazları ve atık sular ), gıda ışınlanmasında ve tarımda (tahıl ürünlerinin bit, kurt vb. haşerelerden arındırılması) kullanılmaktadır. Günümüzde dünyada, sadece endüstriyel uygulamalarda kullanılan 1700 civarında elektron hızlandırıcısı tesisi mevcuttur.

TAEK, SANAEM’de kurulmuş olan, 500 keV, 20 mA'lik elektron hızlandırıcısı ile çevre kirliliği çalışmaları kapsamında; baca gazlarının ve atık suların temizlenmesi konularında uygulamaya yönelik çalışmalar yapılmaktadır.

 

Elektron demeti ile baca gazı temizleme (EDBGT):

EDBGT yanma bacasından çıkan gazdaki kükürt ve azot oksitleri aynı anda uzaklaştırabilen etkin bir temizleme işlemidir. Desüfürizasyon (deSOx) ve seçici katalitik indirgeme (SCR) gibi konvansiyonel baca gazı temizleme tekniklerinde ise, kükürt ve azot oksitleri temizlemek için iki ayrı tesise ihtiyaç vardır. Elektron hızlandırıcısının kullanıldığı işlemde, elektrostatik çöktürücüler (ESP) ve süzgeçler ile tutulması çok zor olan SO2 ve NOx'i tutulabilir aerosol veya tanecik haline dönüştürme temeline dayanır (kuru temizleme-dry scrubbing). Nemlendirilmiş baca gazının hızlandırılmış elektronlar ile ışınlanması sonucunda oluşan radikaller (O, OH, HO2, N, NH2, O2), SO2 ve NOx ile tepkimeye girerek, sülfirik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) oluşturur. Bu asitler, ortama sokulan amonyak (NH3) ile nötralize edilerek, amonyum sülfata ((NH4)2SO4) ve amonyum nitrata (NH4NO3) dönüştürülür. Bu yan ürünler de bilindiği gibi ticari değeri olan tarımsal gübredir.

Pilot tesis çalışmasında kullanılan ve SANAEM’de bulunan elektron hızlandırıcısı tesisi; Haziran 2009’da işletmeye alınmış ve 2010 yılında da Kurumumuzdan lisans almıştır. TAEK ve Türkiye Petrol Rafinerileri A.Ş. (TÜPRAŞ), İzmit Rafinerisi arasında 2010 yılında imzalanan bir protokol kapsamında kurulan pilot tesiste (baca gazı akış hızı 2000 m3/saat) ile 8-10 kGy civarındaki ışınlama dozları ile SOx ; %99 ve NOx ; %80’den fazla oranda azaltılmıştır. Bunun yanı sıra sıvı özellikte gübre elde edilmiştir. İlk kez ülkemizde bu pilot ünitede denenen ve yaş temizleme tekniğine dayalı olan yeni teknolojiyle (ışınlama reaktörü tasarımı açısından, baca gazı ışınlama tekniği olarak dünyada ilk ve tek örneğidir.) elde edilen temizleme veriminin çok önemli olduğu görülmüştür. Özellikle NOx gazının azaltılması için testler sırasında olumlu etkileri tespit edilen parametrelerin daha da iyileştirilmesi ile düşük dozlarda bile NOx azaltılmasını %85 ve üzerine çıkarmak mümkün görülmektedir

 

Atık suların temizlenmesinde elektron hızlandırıcısı teknolojisinin uygulanmasına yönelik olarak çalışmalar devam etmektedir. Uzun süredir çözümlenemeyen önemli bir çevre sorunu olan Bolvadin, Afyon alkaloit fabrikası atık sularının arıtılmasında iyonlaştırıcı radyasyon teknolojisinin uygulanabilmesi için gama ışınları kullanılarak deneysel çalışmalar yapılmış ve ışınlama sonrası uygulanacak biyolojik arıtma ile atık suların temizlenebildiği gösterilmiştir. İkinci aşamada ise, elektron demeti ile arıtma işlemi incelenecektir. Elde edilen deneysel sonuçlar kullanılarak, proje hedefi olarak seçilen endüstriyel tesiste iyonlaştırıcı radyasyon işlemi ile arıtma teknolojisinin uygulanması için tasarım ve fizibilite çalışmaları yapılacaktır. Kazanılan bilgi birikimi ve tecrübe ile tekstil, boya sanayi gibi başka sanayi kollarında iyonlaştırıcı radyasyon teknolojisinin uygulanabilmesi için alt yapı oluşturulacaktır.