Niçin oksijen ile hidrojeni birleştirip su elde etmiyoruz?

Dünya’ya “su gezegeni” de denir. Bunda bir abartma yoktur çünkü iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşan bu basit molekül Dünya’nın yüzde 70’ini kapladığı gibi yaşayan organizmaların ağırlığının da yüzde 70’ini oluşturur. Her ne kadar görmesek de etrafımızda her yerde sürekli su vardır. Atmosferin hacim olarak ortalama yüzde 0,04’ü su buharıdır. Sıcak ve nemli iken soluduğumuz havanın neredeyse yüzde 6’sı sudur. Ne var ki bu şartlar altında bile temiz içme suyu temin etmek, yüzyıllar boyu en başta gelen sorunlardan biri olmuştur.

Nüfusun sürekli çoğaldığı ve yayıldığı Dünya’mızda su gittikçe aıtan bir şekilde daha da önem kazanıyor. Bazı bölgelerde yaşam için gerekli su tamamen yokken, olanların bir kısmı da temiz değil, hastalıklara hatta ölümlere bile yol açabiliyor. Bütün bunlar insanın aklına şu soruyu getiriyor; “Mademki su, bir oksijen atomu ile iki hidrojen atomundan oluşuyor, bu basit görünen kimyasal olayı biz niye beceremiyoruz, niçin bu atomları yapay yolla birleştirip, insanların susuzluğuna, toprakların kuraklığına çare bulmuyoruz?”

Suyu oluşturan oksijen de, hidrojen de çevremizde bol miktarda vardır. Gözlemlenebilen kâinatın yüzde 90’ını oluşturan hidrojen, ilk olarak 1766 yılında İngiliz bilimci Henry Cavendish tarafından tanımlanmıştır. “Sabit hava” (karbondioksit) ve “tutuşabilir hava” (hidrojen) olarak iki hava çeşidi olduğunu ileri süren Cavendish, hidrojenin havadan daha hafif olduğunu ve bir elektrik kıvılcımının yardımıyla oksijen ve hidrojenden su elde edilebileceğini gösteren ilk kişidir.

Suyun basit olarak hidrojen ve oksijenden oluştuğu ifadesi, su molekülünün yaradılışında gerçekte neler olduğunu tam yansıtmaz. Bilimsel adı “dihidrojen monoksit” olan su molekülü, iki hidrojen ile bir oksijen atomundan oluşur ama pratikte bu atomları birleştirmek mümkün değildir. Suyun oluşmasındaki gerçek reaksiyon “2H2 + 02 = 2H20 + enerji” şeklindedir; yani iki molekül su elde etmek için iki molekül diatomik hidrojen ve bir molekül diatomik oksijen birleşir ve suyun yanında büyük miktarda bir enerji ortaya çıkar.

Suyu yaratmak için öncelikle hidrojen ve oksijen atomlarını bulup, bunları moleküler olarak bir araya getirmek gerekir ama bu arada hâlâ birçok hidrojen ve oksijen atomu boşta kalır. Her bir atomun elektron yörüngeleri birbirine bağlanırken aniden patlama şeklinde bir enerji açığa çıkar. Hidrojen aşırı yanıcı, oksijen de yakıcı olduğundan çevredeki atomlara yayılan bu patlama büyük bir enerji boşalımı yaratır.

Hidrojenin oksijenle temasında yanıp patlamasının ne denli güçlü ve tehlikeli olduğunun en çok bilinen iki örneği Hindenburg zeplini ve Challenger uzay mekiğinin başına gelenlerdir. Bünyelerindeki hidrojenin yanmasının havanın oksijeni ile temasa gelip patlaması sonucu ateş topuna dönen bu iki farklı zamanın hava ve uzay araçlarından geriye az miktarda su kalmıştı. Bu su Challenger’da su buharı olarak havada görülebilir bir bulut oluşturmuştu.

Dünya üzerindeki tüm nüfusa yetecek kadar içme suyu üretebilmek için gerekli büyüklükte bir kimyasal reaksiyonun sonunda o nüfusun sonunu getirebilecek bir patlama olabilir. Ne gariptir ki birleşince Dünya’daki yaşam için en önemli şeyi oluşturan iki element aynı zamanda kontrolden çıkıp ortalığı yakıp kavurabiliyor. Bunun yanında patlama sorunu bir şekilde halledilse bile çok küçük miktarda su üretebilmek için çok fazla hidrojen ve oksijene gereksinim duyulduğundan işlem hem pratik değildir hem de maliyeti anormal yüksektir.

Aslında su Dünya’da üretilmemektedir. Mevcut su belli bir çevrim içinde su-bulut-yağmur şeklinde dönüp durmaktadır. Dünya’daki suyun nasıl oluştuğu kesin olarak bilinmiyor. Düııya’mn oluşumundan beri suyun Dünya’nın merkezinde olup volkanik püskürtmelerle yeryüzüne çıktığı veya Dünya dışından kuyruklu yıldızlarla geldiği şeklinde iki farklı teori var. Belki tabiatın suyu nasıl meydana getirdiğini bilebilsek, kopya ederek bunu kendimiz de başarabilirdik.