1. Ödül (Ürün Tasarımı), Sürdürülebilir Geleceği Tasarla Mimari Fikir Yarışması 2022

Proje Raporu

Genel Bilgi

Yaşadığımız çağın getirileriyle beraber insan daima konforlu yaşam içinde bulunma arzusundadır. Bu arzu yolunda konforun sağlanmasında artık yalnızca oluşturulmuş yapay çevrede konforun yakalanması değil aynı zamanda kaynakların doğru ve çevreye saygılı kullanılması önemli yer tutmaktadır. Kendi yaşamını sürdürebilecek mekanizma ve organizmaya sahip doğa koşullarına uyum sağlaması dolayısıyla doğadaki varlıklar biçimi, davranışı ve bir bütünün parçası olarak ekolojik etkileşimi gözlemlenir. Elde edilen veriler toplanır bunun ışığında çevre dostu yapı ve ürünler ortaya çıkar. Buna sebebiyet veren doğadaki varlıkların milyonlarca yıldır birlikte yaşamını sürdürmeye devam edebilmesi çevresel etki ve değişimlere karşı adapte olması ve gelişim göstermesidir.

Rigna Sulama Sistemi; Güney Afrika’da yaşayan Namib çöl böceği (Stenocara) su ihtiyacını kuraklığın ortasında kendi vücut mekanizmasıyla havadaki nemin içinde bulunan küçük su moleküllerini toplayıp suya dönüştürmesiyle karşılamaktadır. Anın ve geleceğin küresel su kıtlığı, son yıllarda araştırma raporlarının da gösterdiği gibi tarımda kullanılan su miktarının artması, yer altı sularının düşüşü ve bu sebeple su gereksinimi ve su kaynakları arasındaki uçurum göze alınarak “Rigna” oluşturulmuştur. Rigna sulama sistemi önce havadaki nemde bulunan suyu yine Namib çöl böceğinin kabuk dokusunda bulunan sistemle toplar ardından bünyesinde bulunan filtre aracılığı ile bitkiye uygun hale getirir ve üretimin verimini arttırır.

Tasarım Kurgusu

En yoğun kuraklığın yaşandığı Güney Afrika Namibya Çölü’nde yaşayan Namib çöl böcekleri su ihtiyacını havadaki nemden amuda kalkma tekniğiyle karşılar. Namib çöl böceklerinin sırt ve kanat yüzeyinde hidrofilik mikro tepecikler ve bunun etrafında ise hidrofobik mumlu yapılar yer almaktadır. Namib çöl böceği baş aşağıya doğru sırt ve kanat kısmı yukarıya gelecek şekilde 45 derecelik açıyla rüzgâra karşı durduğunda havadaki nemde bulunun su moleküllerini hidrofilik kısmında toplar ve toplanan moleküller yeterli büyüklüğe ulaştığında önce hidrofobik kısma ardından ağız kısmına yuvarlayarak su ihtiyacını giderir.

Sulama yöntemiyle doğal yağışlarla karşılanmayan su ihtiyacı insanlar tarafından temin edilir. Dünyanın yaşadığı kuraklık ve kuraklık tehlikesi nedeniyle iklim şartlarının bitkilerden arzu edilen verimin sağlanması için gerekli yağış karşılanmadığı durumlarda bitkinin ihtiyacı olan su; rigna sulama yöntemiyle karşılanır.

Şehir yaşamında doğaya tutunma arzusu ve tarım alanlarının kısıtlı yahut verimsiz kalmasından, tükenen ve çevre kirleten enerji kaynaklarının kullanımını minimuma indirebilmek hedeflenmiştir. Herhangi bir enerji kullanmadan doğanın doğaya yani kendisine dönüşümünü sağlayarak Namib çöl böceğinin kabuk yapısını ve davranışını örnek alan “Rigna Sulama Sistemi” tasarlanmıştır.

Rigna sulama sistemi, sentetik ortamda stenocaranın kabuğunu PEM kaplama yöntemiyle taklit etmiştir. PEM kaplama, sıcak hava ile soğuk hava birleşiminden yararlanarak yoğuşma kolaylığını sağlayan mermer malzeme üzerine uygulanmıştır.

Rigna sulama sistemi altında yer alan filtreleme aparatı, yapısındaki Ca ve Mg iyonları sayesinde suyun mineral oranını artırır. Ayrıcı iç bölmede yer alan azot (N) gübre bölmesine damlayan su, damlama yöntemiyle toprağa aktarılır. Damla sulama sistemiyle uygulanan gübre ile suyun kullanım etkinliğinin arttığını gösteren birçok çalışma mevcuttur. Ayrıca toprağa direk N takviyesi yapılmaması ve bitkinin ihtiyacı olan miktarın su ile toprağa karışması sayesinde gereksiz gübre kullanımı azaltılmıştır. Pleksi gübre haznesinin altında yer alan geçirgen kumaş, iri parçalı gübre ve toprağı birbirinden ayırmakta, yalnızca su yapısına karışan iyonların toprağa geçmesini sağlamaktadır.

Biyomimikri Yaklaşımı

Bucky Fuller’e göre insanoğlu doğayı taklit etmenin ötesinde, doğanın kullanmış olduğu kuralları bulmaya çalışmıştır. Bu yoldan doğadaki Namib çöl böceğinin davranışı modellenmiş, probleme karşı çözüm doğada aranmış ve uygulamaya konulmuştur. Namib çöl böceklerinin kabuk mekanizma ve yapısının ahip olduğu nemdeki su moleküllerini toplayarak kendi su ihtiyacını karşılamaktadır. Bundan hareketle yaşam içinde bitki yetiştirilmesinde bitkinin ihtiyacı olan suyun karşılanması için havadaki nemi suya dönüştüren Rigna Sulama Sistemi kurgulanmıştır.

BM Sürdürebilir Kalkınma Hedefleri ile İlişkisi

Birleşmiş Milletler Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları ve Göstergelerinden: Açlığa son (2), temiz su ve sanitasyon (6), sürdürülebilir şehirler ve topluluklar (11), ve iklim eylemini (13) karşılamaktadır. İklim değişikliği ve değişime uyum, aşırı hava koşulları, kuraklık gibi diğer afetlere uyum kapasitesini güçlendiren ve arazi ve toprak kalitesini  aşamalı biçimde iyileştiren dayanıklı tarım uygulamalarını gerçekleştirerek verimli ve sürdürülebilir tarım yapılan tarımsal alan oranlarını arttırarak, su toplama, su verimliliğini içeren su ve sanitasyon ile ilgili eylemler ve yöntemin iyileştirilmesi için yerel katılımı destekleyerek ve güçlendirerek ve doğal kaynakların sürdürülebilir yönetimini ve verimli  kullanımını sağlayarak hedefleri karşılamaktadır. Yerel desteğin sağlanması halka ulaşılabilir olmasıyla sağlanır.

Sürdürülebilirliğe Katkısı

Evrensel olarak yaşanan ve yaşanma tehlikesi olan su kıtlığı, yer altı suları varlığının düşüşü ve diğer su kaynaklarının azalması nedeniyle suyun havadaki nemden kullanımıyla kaynaklara zarar vermeden su ve sulama ihtiyacının karşılanması aynı zamanda sistemde yer alan filtreleme sistemi sayesinde ürün verimliliğinin arttırılması, aşırı hava koşulları ve kuraklık gibi iklim değişimine uyumla sürdürülebilirlik sağlanır.