Stel jou voor, in die middel van 'n dorre woestyn was daar 'n klein boksie wat skoon drinkwater uit lug kon maak. Dit klink soos 'n toneel uit 'n wetenskapfiksiefliek, nè? Maar dis nou 'n werklikheid. Vandag praat ons oor van die wonderlikste nuwe tegnologieë wat die wêreld se ernstige waterkrisis kan oplos.
Volgens die Verenigde Nasies het meer as twee miljard mense in die wêreld nie toegang tot veilige drinkwater nie. Sommige gebiede is natuurlik waterskaars. En droogtes wat deur klimaatsverandering veroorsaak word, het die probleem vererger. Vir sommige mense is die water wat hulle wel het vuil, vol kieme en giftige chemikalieë . Vir sommige, albei. Dus vind wetenskaplikes nuwe, verrassende maniere om hierdie probleem op te los.
Woestynoester: 'n Boks wat water uit lug in die woestyn maak
Die lug wat ons inasem bevat 'n groot hoeveelheid waterdamp, wat ons nie kan sien nie. Dit is een van die grootste bronne van water op Aarde.
Volgens Omar M. Yaghi, 'n professor aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, kan ons met 'n klein hoeveelheid waterdamp in die atmosfeer, minder as 0,001%, 50 liter water per dag aan elke persoon op die planeet voorsien.
Professor Yagi en sy span het 'n nuwe manier gevind om hierdie ontsaglike, onsigbare waterbron te benut. Hulle het spesiale molekules gekombineer om 'n steieragtige struktuur te skep. Dit word metaalorganiese raamwerke (MOF's) genoem. Dit is verstommende dinge. 'n Stuk MOF, so klein soos 'n been, het 'n oppervlakte so groot soos twee sokkervelde as jy dit uitsprei.
Hulle het 'n pleksiglasboks geskep wat met hierdie MOF-materiaal gevul is. Hierdie boks word warm wanneer dit aan sonlig blootgestel word. Die MOF binne-in die boks absorbeer dan selfs die kleinste hoeveelheid waterdamp in die lug van 'n baie droë woestyn. Dan verander daardie geabsorbeerde waterdamp in 'n vloeistof en word dit as skoon, drinkbare water versamel. Soos professor Yagi sê: "Daar is geen ander materiaal in die wêreld wat water uit die lug teen so lae humiditeit kan absorbeer en dit weer kan vrystel nie, behalwe hierdie MOF."
’n Sonkrag-aangedrewe boks gemaak met slegs 200 gram van hierdie MOF kan meer as ’n gallon (byna 4,5 liter) water per dag insamel. ’n Elektries-aangedrewe model kan dit heeldag lank aanhoudend doen.
'n 'Bio-brein toksien detektor' wat toksiene in water opspoor
Dit is nie genoeg dat water skoon is nie, dit moet ook veilig wees. Water kan gevaarlike gifstowwe bevat wat ons nie kan sien of proe nie. Byvoorbeeld, arseen , lood en gevaarlike bakterieë . Navorsers aan die Northwestern Universiteit probeer 'n maklike manier vind om hierdie op te spoor.
Hulle het die hulp van mikroörganismes ingeroep om dit te doen. Hierdie mikroörganismes het 'n verstommende vermoë om giftige stowwe in die water te herken en hulself daarteen te beskerm. Dis asof hulle 'n gespesialiseerde 'genetiese molekulêre brein' vir daardie einste doel het.
Hoe werk dit?
Eenvoudig gestel, hierdie mikroörganismes het 'n tipe proteïen genaamd biosensors in hul liggame. Wanneer daar 'n giftige stof in die water is, byvoorbeeld lood, heg hierdie biosensor aan daardie loodmolekules. Dan word 'n sekere geen in die liggaam van daardie mikroörganisme geaktiveer, en daardie lood word uit die liggaam gepomp.
Wat die navorsers gedoen het, was om hierdie biosensors te neem en hul DNS -struktuur effens te verander. Deur dit te verander, het hulle 'n geen aangeskakel wat lig (gloed) sou uitstraal in plaas van die geen wat gif sou uitstraal wanneer dit aan 'n gif soos lood blootgestel word.
So wat nou gebeur, is, wanneer jy hierdie DNS-gemodifiseerde proteïene by 'n watermonster voeg, as daar 'n gifstof in daardie water is, begin dit gloei. Hoe meer die gifstof in die water toeneem, hoe meer gloei dit. Dis soos towerkrag!
'n Opsomming van moderne tegnologieë
Sommige van hierdie moderne tegnologieë wat as oplossings vir die wêreld se waterkrisis na vore gekom het, word in die tabel hieronder opgesom.
| Tegnologie | Hoe dit werk | Belangrike Voordeel |
|---|---|---|
| Woestynoester | Die gebruik van metaal-organiese raamwerke (MOF's) om waterdamp, selfs uit baie droë lug, te absorbeer en suiwer water te produseer. | Water kan enige plek geproduseer word, sonder elektrisiteit of groot infrastruktuur. |
| Bio-Brein Toksien Detektor | Biosensors van geneties gemodifiseerde mikroörganismes gloei in die teenwoordigheid van gifstowwe in water. | In staat wees om waterveiligheid vinnig en maklik te toets. |
| Foutvrye Chloordispenser | Sonder elektrisiteit, meng outomaties die korrekte hoeveelheid chloor in die water met behulp van die Venturi-effek. | Minimaliseer menslike foute en ontsmet water gereeld. |
| Skokwaterterapie | Verwydering van swaar metale soos lood uit water deur skokelektrodialise. | Slegs skadelike swaar metale kan verwyder word sonder om noodsaaklike minerale uit die water te verwyder. |
Nog 'n paar verrassende oplossings
Die chloormasjien wat geen ruimte vir foute laat nie
Chloor is 'n kragtige ontsmettingsmiddel wat kieme in water doodmaak. Maar dit kan moeilik wees om behoorlik te gebruik. Wanneer jy chloortablette byvoeg, kan jy soms met te veel of te min eindig. As 'n oplossing het navorsers by die Tufts Instituut vir die Omgewing 'n eenvoudige toestel ontwikkel wat sonder elektrisiteit werk.
Dit bestaan uit twee dele. 'n Klein boksie wat aan die einde van die waterpyp vasgemaak is, en 'n tenk gevul met vloeibare chloor. Wanneer water vinnig deur die pyp vloei, word 'n drukverskil binne hierdie klein boksie geskep. Dit word die Venturi-effek genoem. As gevolg van hierdie drukverskil word die regte hoeveelheid chloor outomaties uit die chloortenk getrek en met die water gemeng. Op hierdie manier is die water altyd skoon, sonder enige menslike foute.
'n Metode om lood te verwyder deur water te 'skok'
As gevolg van die ernstige gesondheidskrisis wat veroorsaak is deur lood in die watervoorraad van die Amerikaanse stad Flint, het 'n groep wetenskaplikes aan die Massachusetts Institute of Technology (MIT) 'n nuwe metode ontwikkel om swaar metale uit water te verwyder.
Hulle het 'n tegniek genaamd 'skok-elektrodialise' gebruik. Dit behels die gebruik van elektrisiteit om onsuiwerhede in water te skei. Lood is 'n baie moeilike stof om uit water te verwyder omdat dit op ander maniere aan die wande van toerusting kan vassit. Maar hierdie tegniek kan 95% van die lood verwyder sonder om noodsaaklike minerale soos natrium uit die water te verwyder. Dit suiwer die water en laat minerale agter wat die liggaam benodig.
Al hierdie tegnologieë toon die krag van wetenskap en innovasie in die aanspreek van een van die grootste uitdagings wat die mensdom in die gesig staar, die waterkrisis. Dit sal 'n lang pad stap om mense te red van siektes wat deur vuil water veroorsaak word en 'n gesonde toekoms te bou. Daarom is dit ons plig om te verstaan hoe kosbaar water is en dit spaarsamig te gebruik.
Boodskap vir die Huis Toe
- 'n Groot deel van die wêreldbevolking staar ernstige probleme in die gesig sonder toegang tot skoon drinkwater. Dit is 'n ernstige wêreldwye gesondheidskrisis.
- Wetenskaplikes het nou ongelooflike nuwe tegnologieë ontdek, soos die vervaardiging van water uit lug, die maklike opsporing van gifstowwe in water, en die suiwering van water sonder elektrisiteit.
- Voorbeelde hiervan sluit in tegnologieë soos metaalorganiese raamwerke (MOF's), biosensors en skokelektrodialise.
- Hierdie nuwe ontdekkings bied groot hoop vir die beskerming van die gesondheid van mense regoor die wêreld en die voorkoming van siektes wat deur vuil water versprei word.
- Indien u enige simptome ontwikkel as gevolg van die drink van besoedelde water, raadpleeg u dokter onmiddellik vir advies.
Watersuiwering, skoon water, watertegnologie, droogte, waterskaarste, wetenskaplike ontdekkings, MOF
💬 Kommentaar (0)
Nog geen kommentaar geplaas nie. Wees die eerste om jou kommentaar hier by te voeg.
Voeg jou kommentaar by