İzmirli öğrencilerden su kaynaklarındaki demir kirliliğine karşı yapay zekalı çözüm

İZMİR (AA) - Karşıyaka Cihat Kora Anadolu Lisesi 9. sınıf öğrencileri Nehir Karagüzel, Kuzey Şentürk ve Asil Deniz Ekmekçi, fizik öğretmeni Mehmet Sertkahya danışmanlığında, temiz su kaynaklarının korunması ve maden sahalarından kaynaklanan ağır metal kirliliğine çözüm üretmek amacıyla araştırma yaptı.

Çalışmalarında, su örneklerindeki demir iyonu miktarını yapay zeka tabanlı görüntü işleme modeliyle analiz eden öğrenciler, geliştirdikleri sistemle suyun kirlilik düzeyini web ve mobil uygulamalar üzerinden fotoğraflayarak belirledi.

Analiz aşamasında çözünmüş hava flotasyonu tekniğiyle de sudaki ağır metallerin uzaklaştırılmasını sağlayan öğrenciler, deneylerde demir iyonlarının yüzde 90'ın üzerinde arıtıldığını ve sudaki demir miktarının sınır değer olan litrede 0,2 miligramın altına düştüğünü raporladı.

TÜBİTAK 57. Lise Öğrencileri Araştırma Projeleri İzmir Bölge Yarışması'nda, "Çevre ve Çevreyi Koruma" tematik alanında hazırladıkları çalışma ile kimya alanında bölge birinciliği elde eden öğrenciler, Türkiye finallerine katılmaya hak kazandı.

Proje danışmanı fizik öğretmeni Mehmet Sertkahya, AA muhabirine, öğrencilerinin önemli bir çevre sorununa çözüm üretmek amacıyla araştırma yaptığını belirterek, geliştirilen yapay zeka destekli uygulama sayesinde sudaki kirliliğin daha kolay, hızlı ve düşük maliyetle tespit edilip arıtılabildiğini söyledi.

Yapay zeka tabanlı bu yöntemin geleneksel ve maliyetli kimyasal analizlere karşı önemli bir ekonomik avantaj sağladığını dile getiren Sertkahya, "Geleneksel yöntemler hem yavaş hem de çok maliyetli. Bu yöntemle kirliliği hem çok kolay hem de maliyetsiz şekilde önceden tespit etmiş olacağız. Flotasyonla da daha temiz ve kolay bir arıtma sağlayacağız." dedi.

Öğrencilerin proje için mobil uygulama geliştirdiğini anlatan Sertkahya, "Bir kişi, çevresinde akan bir ırmakta, denizde veya gölde bu uygulamaya fotoğraf yükleyerek şimdilik demire bağlı kirliliği kolayca belirleyebilir yani numuneyi laboratuvara göndermesine gerek yok." diye konuştu.

Öğrencilerden Kuzey Şentürk de zaman ve maliyet tasarrufu sağlama amacıyla projede yapay zekayı kullandıklarını belirterek, geliştirilen mobil uygulama üzerinden su kaynaklarından anlık yüklenecek fotoğraflar sayesinde saniyeler içinde demire bağlı kirliliğin tespit edilebileceğini aktardı.

Sistemin geri bildirim özelliği olduğunu anlatan Şentürk, şunları kaydetti:

"Ölçümlerin ardından hava flotasyonu yöntemiyle su kirliliği giderilebilir. Hava flotasyonu, özellikle atık sularda bulunan kirleticileri uzaklaştırmak için kullanılan etkili bir arıtma yöntemidir. Suya basınç altında çözdürülen hava, basınç düşürüldüğünde mikro kabarcıklar oluşturarak kirleticileri yüzeye taşır. Bu sayede oluşan aglomeratlar kolayca toplanırken, temiz su sistemden ayrılarak yeniden kullanıma uygun hale getirilir. Ayrıca giderilen suyu tekrar yapay zekaya göndererek ne kadar temizlendiğini öğrenebiliyoruz. Modeli eğitirken kirlenmiş çözeltileri farklı açılardan fotoğraflayarak sisteme yükledik. Yapay zeka bu verilerden yola çıkarak bize farklı kirlilik düzeylerinde çıktılar verdi. Aynı yöntemi flotasyon işlemi sonrasında da kullanarak arıtma başarısını ölçtük."

Şentürk, kullanıcıların hem mobil uygulama hem de web sitesi üzerinden sisteme kolayca erişebileceğini ifade ederek, sözlerini şöyle sürdürdü:

"Doğruluk oranını en yüksek seviyeye çıkarmak için fotoğrafları farklı açılardan çoğalttık. Bu süreçte kullandığımız yazılımla fotoğrafların parlaklık ve kontrastını değiştirerek veri setimizi genişlettik. Mevcut durumda yüzde 85 doğruluk oranına ulaştık. Bu oran bizim için oldukça yeterli bir kesinlik düzeyidir. Arka planı daha temiz ve beyaz tutarak, parlaklığı koruyacak şekilde fotoğraflar yüklendiğinde bu güvenilirlik yüzdesini daha da yukarı çekebiliriz."

Asil Deniz Ekmekçi, asit maden drenajı sonucu oluşan kirliliğin dünyadaki en yaygın kirlilik türlerinden biri olduğuna dikkati çekerek, etkileri göz ardı edilemeyecek kadar fazla olan bu sorunla mücadele etmek için proje ürettiklerini ifade etti.

Öğrencilerden Nehir Karagüzel ise sistemin sadece demir değil, diğer ağır metaller ve organik kirleticilerin arıtımında da kullanılabilme potansiyeline sahip olduğunu kaydetti.

Muhabir: Ahmet Bayram