Уявіце сабе, што пасярод бясплоднай пустыні ёсць невялікая скрынка, якая можа рабіць чыстую пітную ваду з паветра. Гучыць як сцэна з навукова-фантастычнага фільма, ці не так? Але цяпер гэта рэальнасць. Сёння мы гаворым пра некаторыя з самых дзіўных новых тэхналогій, якія маглі б вырашыць сур'ёзны водны крызіс у свеце.
Паводле звестак Арганізацыі Аб'яднаных Нацый, больш за два мільярды чалавек у свеце не маюць доступу да бяспечнай пітной вады . У некаторых раёнах ад прыроды не хапае вады. А засухі, выкліканыя змяненнем клімату, пагоршылі праблему. Для некаторых людзей вада, якая ў іх ёсць, брудная, поўная мікробаў і таксічных хімікатаў . Для некаторых — і тое, і другое. Таму навукоўцы знаходзяць новыя, нечаканыя спосабы вырашэння гэтай праблемы.
Пустынны камбайн: скрынка, якая вырабляе ваду з паветра ў пустыні
Паветра, якім мы дыхаем, утрымлівае вялікую колькасць вадзяной пары, якую мы не можам бачыць. Гэта адна з найбуйнейшых крыніц вады на Зямлі.
Паводле слоў Омара М. Ягі, прафесара Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Берклі, выкарыстоўваючы мізэрную колькасць вадзяной пары ў атмасферы, менш за 0,001%, мы маглі б забяспечваць 50 літрамі вады ў дзень кожнага чалавека на планеце.
Прафесар Ягі і яго каманда знайшлі новы спосаб выкарыстання гэтага велізарнага, нябачнага воднага рэсурсу. Яны аб'ядналі спецыяльныя малекулы, каб стварыць падобную на каркас структуру. Яны называюцца металаарганічнымі каркасамі (MOF) . Гэта дзіўныя рэчы. Кавалак MOF памерам з косць мае плошчу паверхні, роўную двум футбольным палям, калі яго раскласці.
Яны стварылі скрынку з плексігласа, напоўненую гэтым матэрыялам MOF. Гэтая скрынка награваецца пад уздзеяннем сонечнага святла. MOF унутры скрынкі паглынае нават найменшую колькасць вадзяной пары ў паветры вельмі сухой пустыні. Затым гэтая паглынутая вадзяная пара ператвараецца ў вадкасць і збіраецца ў выглядзе чыстай пітной вады. Як кажа прафесар Ягі: «У свеце няма іншага матэрыялу, які мог бы паглынаць ваду з паветра пры такой нізкай вільготнасці і зноў вызваляць яе, акрамя гэтага MOF».
Сонечная скрынка, зробленая ўсяго з 200 грамаў гэтага металічнага акварыума, можа збіраць больш за галон (амаль 4,5 літра) вады ў дзень. Мадэль з электрычным харчаваннем можа рабіць гэта бесперапынна на працягу ўсяго дня.
«Біядэтэктар таксінаў мозгу», які выяўляе таксіны ў вадзе
Недастаткова проста чыстай вады, яна павінна быць яшчэ і бяспечнай. Вада можа ўтрымліваць небяспечныя таксіны, якія мы не можам бачыць ці адчуваць на смак. Напрыклад, мыш'як , свінец і небяспечныя бактэрыі . Даследчыкі з Паўночна-Заходняга ўніверсітэта спрабуюць знайсці просты спосаб іх выяўлення.
Для гэтага яны звярнуліся па дапамогу да мікраарганізмаў. Гэтыя мікраарганізмы валодаюць дзіўнай здольнасцю распазнаваць таксічныя рэчывы ў вадзе і абараняць сябе ад іх. Быццам бы ў іх ёсць спецыялізаваны «генетычны малекулярны мозг» менавіта для гэтай мэты.
Як гэта працуе?
Проста кажучы, гэтыя мікраарганізмы маюць у сваім целе тып бялку, які называецца біясенсарамі . Калі ў вадзе ёсць таксічнае рэчыва, напрыклад, свінец, гэты біясенсар прымацоўваецца да гэтых малекул свінцу. Затым у целе гэтага мікраарганізма актывуецца пэўны ген, і гэты свінец выпампоўваецца з арганізма.
Даследчыкі ўзялі гэтыя біясенсары і трохі змянілі структуру іх ДНК . Мадыфікуючы яе, яны ўключылі ген, які выпраменьваў святло (свячэнне), замест гена, які вылучаў бы яд пры кантакце з атрутай, напрыклад, свінцом.
Такім чынам, што адбываецца цяпер, калі вы дадаяце гэтыя мадыфікаваныя ДНК бялкі ў пробу вады, і калі ў гэтай вадзе ёсць таксін, яна пачынае свяціцца. Чым больш таксіну ў вадзе павялічваецца, тым мацней яна свяціцца. Гэта як магія!
Кароткі агляд сучасных тэхналогій
Некаторыя з гэтых сучасных тэхналогій, якія з'явіліся ў якасці рашэнняў сусветнага воднага крызісу, падсумаваны ў табліцы ніжэй.
| Тэхналогіі | Як гэта працуе | Асноўная перавага |
|---|---|---|
| Пустынны камбайн | Выкарыстанне металаарганічных каркасаў (MOF) для паглынання вадзяной пары нават з вельмі сухога паветра і атрымання чыстай вады. | Ваду можна здабываць дзе заўгодна, без электрычнасці ці буйной інфраструктуры. |
| Дэтэктар біятаксінаў мозгу | Біясенсары генетычна мадыфікаваных мікраарганізмаў свецяцца ў прысутнасці таксінаў у вадзе. | Магчымасць хутка і лёгка праверыць бяспеку вады. |
| Дазатар хлору без памылак | Без электрычнасці, аўтаматычнае змешванне патрэбнай колькасці хлору з вадой з дапамогай эфекту Вентуры. | Мінімізуйце чалавечыя памылкі і рэгулярна дэзінфікуйце ваду. |
| Шокавая водная тэрапія | Выдаленне цяжкіх металаў, такіх як свінец, з вады з дапамогай ударнага электрадыялізу. | Толькі шкодныя цяжкія металы можна выдаліць, не выдаляючы з вады неабходныя мінералы. |
Яшчэ некалькі нечаканых рашэнняў
Хлорная машына, якая не пакідае месца для памылак
Хлор — магутны дэзінфікуючы сродак, які знішчае мікробы ў вадзе. Але яго правільнае выкарыстанне можа быць складаным. Часам пры даданні таблетак хлору можа аказацца занадта шмат або занадта мала. У якасці рашэння даследчыкі з Інстытута навакольнага асяроддзя Тафтса распрацавалі простую прыладу, якая працуе без электрычнасці .
Ён складаецца з дзвюх частак. Невялікай скрынкі, прымацаванай да канца вадаправоднай трубы, і рэзервуара, напоўненага вадкім хлорам. Калі вада хутка цячэ па трубе, унутры гэтай невялікай скрынкі ствараецца розніца ціску. Гэта называецца эфектам Вентуры . Дзякуючы гэтай розніцы ціску патрэбная колькасць хлору аўтаматычна выцягваецца з рэзервуара з хлорам і змешваецца з вадой. Такім чынам, вада заўсёды чыстая, без якіх-небудзь памылак чалавека.
Метад выдалення свінцу з дапамогай «шокавай» вады
З-за сур'ёзнага крызісу ў галіне аховы здароўя, выкліканага свінцом у водазабеспячэнні амерыканскага горада Флінт, група навукоўцаў з Масачусецкага тэхналагічнага інстытута (MIT) распрацавала новы метад выдалення цяжкіх металаў з вады.
Яны выкарысталі тэхніку пад назвай «шокавы электрадыяліз» . Яна прадугледжвае выкарыстанне электрычнасці для аддзялення прымешак у вадзе. Свінец — вельмі складанае рэчыва для выдалення з вады, бо ён можа прыліпаць да сценак абсталявання іншымі спосабамі. Але гэтая тэхніка можа выдаліць 95% свінцу , не выдаляючы з вады неабходныя мінералы, такія як натрый. Гэта ачышчае ваду і пакідае пасля сябе мінералы, неабходныя арганізму.
Усе гэтыя тэхналогіі дэманструюць моц навукі і інавацый у вырашэнні адной з найвялікшых праблем чалавецтва — воднага крызісу. Яны значна дапамогуць выратаваць людзей ад хвароб, выкліканых бруднай вадой, і пабудаваць здаровую будучыню. Таму наш абавязак — разумець, наколькі каштоўная вада, і выкарыстоўваць яе эканомна.
Паведамленне на вынас
- Значная частка насельніцтва свету сутыкаецца з сур'ёзнымі цяжкасцямі, не маючы доступу да чыстай пітной вады. Гэта сур'ёзны глабальны крызіс у галіне аховы здароўя.
- Навукоўцы адкрылі новыя дзіўныя тэхналогіі, такія як атрыманне вады з паветра, лёгкае выяўленне таксінаў у вадзе і ачыстка вады без электрычнасці.
- Прыкладамі гэтага з'яўляюцца такія тэхналогіі, як металаарганічныя каркасы (MOF), біясенсары і шокавы электрадыяліз.
- Гэтыя новыя адкрыцці даюць вялікую надзею на абарону здароўя людзей ва ўсім свеце і прадухіленне распаўсюджвання хвароб праз брудную ваду.
- Калі ў вас узнікнуць якія-небудзь сімптомы з-за ўжывання забруджанай вады, неадкладна звярніцеся да лекара па кансультацыю.
Ачыстка вады, чыстая вада, водныя тэхналогіі, засуха, дэфіцыт вады, навуковыя адкрыцці, Міністэрства фінансаў
💬 Comments (0)
Пакуль няма каментарыяў. Дадайце свой каментарый тут у першы раз.
Дадаць каментар