Bilim,Bilim ve Teknoloji

Teknoloji Karamsar Tabloyu Dağıtıyor
Nurdan Pakdemirli

Dünya nüfusunun sürekli artması birçok kişiyi endişelendirmektedir. Artan nüfusa karşılık gıda maddelerinin aynı oranda artmaması ve neticede açlığın çıkabileceği görüşü, bu karamsar tabloyu daha da güçlendirmektedir. Bu iddiaya göre, nüfus artışı ile birlikte tabii kaynaklar çok azalacak ve ihtiyacı karşılayamayacaktır. Neticede toplumsal patlamalar ve ülkeler arası savaşlar artacak, dünya yaşanılmaz hâle gelecektir. Endüstriyel atıklardan kirlenen çevre, sonuçta bir büyük çöplüğe dönüşecektir. Savaş teknolojisinin gelişmesindeki başdöndürücü hız, zaten bütün insanlığı yok edecek bir seviyeye ulaşmış durumdadır.

Kısacası özetlemeye çalıştığımız bu tablo karamsarlığı artırmaktadır. Acaba bu çizilen tablo ileriye ait gerçekleri mi dile getirmektedir, yoksa bizi ümide sevkedecek gelişmeler de var mıdır? Teknolojinin gelişmesi doğru yönde kullanılabilirse, bu saydığımız problemler çözülebilir mi? Teknolojinin kullandığı enerji, malzeme, su ve toprak gibi kaynakların ayrı ayrı incelenmesi ile bu sorulara daha sağlıklı cevap bulabiliriz.

ENERJİ
Teknolojinin gelişmesi ile birlikte enerjinin elde ediliş tarzında değişimler oldu ve enerjinin kullanılmasındaki verimlilik çok arttı. 1700’lerde buharla çalışan makinalar icat edildi. Bu makinalar başlangıçta %1 verimle çalışmakta idi. Günümüzün en iyi gaz türbinleri ise % 50 verimle çalışmaktadır. Ampüller her yıl aynı miktar elektrikten daha fazla ışık üretecek şekilde imal edilmektedir. Kükürdün mikrodalgalarla bombalanmasına dayanan son teknikle bir pinpon topu büyüklüğündeki ampül, yüzlerce cıva buharlı ampülle aynı oranda, nerede ise gündüz gibi aydınlatabiliyor. Yakın gelecekte birkaç miliwatt enerji yayan gözlüklerle karanlıkta görebilmek mümkün olabilecektir.

Bir sisteme ait toplam verimlilik, o sistemi oluşturan herbir ara işleme ait verimliliğin çarpımına eşittir. Böyle düşünüldüğünde hammaddeden başlayarak bir ürünün servise hazır son hale gelmesi arasındaki toplam verimlilik, %5’lerin altında kalmaktadır. 1800’lerden itibaren her yıl Amerika’da bir mamul ya da servisin son hale ulaşabilmesi için gerekli enerji bir önceki yıla göre %1 azalma göstermiştir. Gelişmeler bu şekilde devam ederse 2100’lerde Amerika toplam %15 verimliliğe yaklaşacaktır. Toplam verimlilik konusundaki üst limit ise muhtemelen herbir ara işlemdeki kayıplardan dolayı %50’yi geçmeyecektir.

Enerji sistemlerinin karbona olan bağımlılığının azaltılması da ayn bir problemdir. Karbon kullanımı hava kirliliğine yol açmakta, iklimi değiştirmektedir. Birim enerjide kullanılan karbon en fazla odunda, daha sonra sırası ile kömür, petrol ve doğal gazda mevcuttur. Enerji sistemlerinin karbondan arındırılma hızı yılda yaklaşık % 0.3 değerindedir. Doğal gaz kullanımının artması ve verimli türbinlerin kullanılması, gelecekte az karbonla daha çok enerji üretmeye yarayacaktır.

1993 sonunda faal durumdaki 432 nükleer reaktör, karbon kirliliğinin kalkmasına katkıda bulunurken dünya da, elektrik ihtiyacının % 20’sini bu yolla karşıladı. Yapılmakta olan 48 yeni reaktör ise karbondan arındırılmayı daha da hızlandıracaktır. Ancak, radyoaktif reaktör ürünleri, zehirleyici, potansiyel patlayıcı olduğu ve tabiatta yok olması uzun zaman aldığı için emniyetle izole edilmelidir. Diğer bir alternatif olan güneş enerjisi ise, depolama ve taşıma güçlükleri sebebi ile henüz araştırma ve deneme safhasındadır.

Hâlihazırdaki mevcut gelişmeler gösteriyor ki, 100 yıl içinde insanlık karbonun zararlı etkilerinden kurtulacak ve enerji kaynağı olarak belki de sudan elde edeceği hidrojene yönelecektir. Su, nükleer sistemler, ısıtma veya güneş enerjisi ile tabiatı kirletmeden elementlerine ayrılabilir ve tabiatta bol miktarda mevcuttur.

ARAZİ ve NÜFUS

Dünyada tarım arazileri ve meralar, tüm arazilerin beşte birini oluşturmaktadır. Hektar başına elde edilen mahsul, arazinin verimliliğinin bir ölçüsüdür.1940’lara kadar, hektar başına elde edilen mahsul de belirgin bir artış olmazken, artan nüfus, besin için daha fazla arazi gerektiriyordu. Ancak son 50 yılda, tarım araçlarının yaygın kullanımı, kaliteli tohum üretimi, kimyevi maddelerin tarımda kullanımı, sulanma imkânlarının artışı ile birlikte verimli tarım döne mi başladı. Rekolte, yeni tarlalar açılmaksızın milyonlarca insanı besleyebilecek oranda arttı. Böylece bozulmakta olan tabii denge yeniden düzelmeye başladı.

Acaba artan nüfusa paralel olarak ciddi bir açlık tehlikesi var mı? Gerçekte yeryüzünün üretim kapasitesi sanıldığından fazladır. Amerika’nın Iowa eyaletinde onlarca yıldır hâsılat düzenli olarak artarken, kullanılan arazi miktarı yarıya inmiştir. Dünya nüfusunun artış oranı ise, üretim artışındaki oranın altındadır. Dünyanın diğer bölgelerinde de durum farklı değildir. Hindistan 1960’lardaki teknolojisini kullanmış olsaydı 1991’de, ekilmiş topraklarına ilaveten 42 milyon hektar daha fazla araziyi kullanması gerekecekti. Bu durum, bir nevi bu arazilerin kurtarılması anlamına gelmektedir. Yüksek rekolte sayesinde, üretim yetersizliği sebebiyle açlık tehlikesi söz konusu değildir. Bunun için ziraat ve hasadın verimli yapılması yeterlidir. Verimlilik tarım erozyonunu da önler.

İrlanda buğdayı ve Amerikan mısırından hektar başına bugün 8 ton verim alınmaktadır. Dünya genelinde aynı verimde üretim yapılamaması, bu ortalamayı bir hayli düşürmektedir. Eğer buğday ve mısır üretiminde dünya ortalaması 5 tona yükseltilebilirse, kişi başına günlük 6000 kalori (ihtiyacın 2 katı) almak sureti ile 10 milyar insan rahatlıkla beslenebilecektir. Tarım arazilerinin ise dörtte biri boş kalacaktır. Bu ise, Alaskanın iki katı toprağa eşdeğerdir. Geleceğin tahıl rekoltesinin Amerikan mısırının bugünkü rekoltesine ulaştığı varsayıldığında ise, 10 milyar insan, ihtiyacının çok üzerinde beslenebileceği gibi, toplam Avustralya kadar tarım arazisi tabiata dönüşebilecektir. 1960’dan 1994’e kadar hektar başına düşen yıllık rekolte ortalama %2.15 artmıştır. Çalışmalar devam ederse, nüfusun 10 milyar olacağı tahmin edilen 2060’larda hektar başına 8 ton üretime ulaşılabilecektir. Doğum oranlarına bakılırsa nüfus artışı birçok ülkede % 2,1 civarındadır. Nüfusun yoğun olduğu Avrupa ve Japonya dahi çok daha fazla nüfusu barındıracak imkânlara sahiptir. Buna rağmen doğum oranları bu imkânların altına düşmeye devam ediyor.

SU
Herbir birim enerji, malzeme ve araziden daha fazla verim elde edebileceğimizi gördük. Acaba bir su damlasının da daha verimli kullanabilir miyiz? 1900–1970 yılları arasında Amerika’da su kullanımı 4 katına çıktı. 1960 ve 1970 arasında kişi başına düşen su tüketimi üçte bir artmıştır. 1975’den itibaren ise her yıl %1.3 azalma göstermiştir. Toplam su tüketimi ise l980’de zirveye ulaşmış ve düşüşe geçmiştir. Toplam tüketimin hedefleri belirlenmiş durumda: Kömür ve petrolün yerini doğal gaz alıyor. Tarımda verimin artması ile ekilen arazilerin bir kısmı tabiata dönüşecek. Endüstride kullanılan malzemeler ekoloji ile barışık olacak; kullanımdan sonra değerlendirilebilecektir. Suyun verimli ve tutumlu kullanılması konusundaki hassasiyetin yaygınlaşması, kanallardan zayiatsız taşınması sağlanacaktır. Başarılı teknoloji sayesinde kaynaklar yüksek üretim kapasitesi ile işletilecektir.

Sektörler ve ülkelerdeki gelişmelerin değişik seviye ve sürelerde olması kaçınılmazdır. Üretim ve dağıtımda problemler, teknolojinin kötü taklitleri olabilir. Ancak gelişmelerin birçok sektöre ulaşmış olması ve bu konudaki çalışmalar ümit vericidir. Şunu unutmamak gerekir ki, bilim ve teknolojinin hızı, nüfus artış hızından daha yüksektir. Yılda %1 veya 2 oranında dahi olsa teknik gelişmeleri birleştirmenin, yaygınlaştırmanın gücü inanılmaz ölçüde büyüktür. Uygulamalardan gelen mesajlara bakılırsa, yaygın ve doğru kullanılan teknoloji dünyamızı kirlilikten kurtarıp, eski tabiîliğine kavuşturabilir. Bu noktada bütün dinamikleri ile politikanın gücü de önemlidir. Politika, eşitlik, güvence, adalet vb. kavramlardan bahsederken, doğum kontrolü, nükleer santrallere bakış, çevre problemi gibi konulara bakışını gözden geçirmeli; bu arada, bilim ve teknolojinin gücünü unutmamalı, bu yönde, bayraklaştırdığı adalet, eşitlik, güvence gibi değerler çerçevesinde teşvik edici olmalıdır.

MALZEMELER

Tabiatın korunmasının diğer bir şartı, malzemelerin en verimli şekilde kullanılması, yani aynı işi daha az bir malzeme ile yapabilmektir. 1990’da Amerika’da yapılan bir araştırmada kişi başına düşen tabi kaynak tüketiminin su ve oksijen hariç, günde 50 kg olduğu tesbit edildi. Malzemeler verimli kullanıldığı takdirde tabii kaynaklar ve araziler korunduğu gibi, artıklar, çöpler ve tehlikeli maddeler de buna bağlı olarak azaltılmış olacaktır.

Yeni ve gelişmiş malzemenin zamanla eskilerin yerine geçtiği bilinen bir gerçektir. Bu yeni malzemeler genelde birim ağırlık olarak eskileri ile karşılaştırıldığında daha üstün özellikler göstermektedir. Bu malzemede görülen değişim süreci, taşın bronzu, bronzun da demiri takip etmesi kadar eskidir. 19. yüzyılın başından günümüze, endüstriyel kazanlarda ağırlığın dayanıklılığa oranı 100 kez azaldı. Çelik endüstrisinin gelişmesi, toz metalürji, ince döküm ve kontrollü metal katılaştırma teknikleri %50’lere varan malzeme tasarrufu sağladı. 1970’lerde üretimine başlanan radyal lastiklerin ağırlığı, öncekilerin ağırlığından dörtte bir az olmasına rağmen, lastiğin ömrü iki katına çıktı. Telekomünikasyon alanında fiberoptikler, 30–40 kat fazla taşıma kapasitesine sahip olmaları ve elektromanyetik girişimden etkilenmemeleri sebebi ile bakırın yerini almaya başladı. 1960’larda yüksek früktozlu (meyve şekerli) mısır şurubu üretilmesi ile Amerika’da gıda endüstrisinde şeker (sakkaroz) kullanımı azalmış oldu. Şekere kıyasla daha fazla tatlandırıcı olan bu maddenin bulunması, bazı tarım arazilerinin de kurtarılmasını sağladı.

Pek çok ürün, mesela otomobiller, bilgisayarlar, ambalaj kutuları daha hafif ve küçük hale geldi. 100 doların altında satılan kompakt diskler, 90 milyon telefon numarası ihtiva etmektedir ki, bu 60 bin doladık ve 5 ton ağırlığındaki telefon rehberlerinin muhtevasına eşdeğerdir.

Asrımızın ortalarında içecekler için cam şişeler yaygın olarak kullanılıyordu. 1953’de ilk çelik içecek kutusu imal edildi. 10 yıl sonra bu kutular çeliğin üçte biri yoğunluğundaki alüminyumdan yapılmaya başlandı. 1973–1992 arasında bu alüminyum kutular da %25 daha hafif olarak üretilmeye başlandı. 1976’larda pet şişelerin de devreye girdiğini görüyoruz. Bu maddeler, kullanıldıktan sonra yeniden işlenip ekonomiye kazandırılabiliyor.

Sonuç olarak, teknolojinin ilerlemesi ile aynı işi daha az bir malzeme ile yapmak mümkün olabilmekte ve malzemenin tekrar tekrar kullanılabilmesi sağlanmaktadır.