Решение на проблема с водата? Нека научим за странна кутия, която събира вода в небето! (Технология за пречистване на вода)

Представете си, насред безплодна пустиня има малка кутия, която може да произвежда чиста питейна вода от въздуха. Звучи като сцена от научнофантастичен филм, нали? Но сега е реалност. Днес говорим за някои от най-невероятните нови технологии, които биха могли да решат тежката водна криза в света.

Според Организацията на обединените нации, повече от два милиарда души по света нямат достъп до безопасна питейна вода . Някои райони са естествено недостижими на вода. А сушите, причинени от изменението на климата, изостриха проблема. За някои хора водата, с която разполагат, е мръсна, пълна с микроби и токсични химикали . За други - и двете. Затова учените намират нови, изненадващи начини за решаване на този проблем.

Пустинен комбайн: Кутия, която прави вода от въздуха в пустинята

Въздухът, който дишаме, съдържа голямо количество водна пара, която не можем да видим. Това е един от най-големите източници на вода на Земята.

Професор Яги и екипът му са открили нов начин за овладяване на този огромен, невидим воден ресурс. Те са комбинирали специални молекули, за да създадат структура, подобна на скеле. Те се наричат ​​метало-органични рамки (MOF) . Това са невероятни неща. Парче MOF, малко колкото кост, има повърхност , голяма колкото две футболни игрища, ако се разгъне.

Те създадоха кутия от плексиглас, пълна с този MOF материал. Тази кутия се нагрява, когато е изложена на слънчева светлина. MOF вътре в кутията абсорбира дори най-малкото количество водна пара във въздуха на много суха пустиня. След това абсорбираната водна пара се превръща в течност и се събира като чиста, питейна вода. Както казва професор Яги: „Няма друг материал в света, който може да абсорбира вода от въздуха при толкова ниска влажност и да я освобождава отново, освен този MOF.“

Кутия, захранвана със слънчева енергия, направена само с 200 грама от този MOF, може да събира повече от един галон (близо 4,5 литра) вода на ден. Модел, захранван с електричество, може да прави това непрекъснато през целия ден.

„Био-мозъчен детектор на токсини“, който открива токсини във вода

Не е достатъчно водата да е чиста, тя трябва да бъде и безопасна. Водата може да съдържа опасни токсини, които не можем да видим или вкусим. Например арсен , олово и опасни бактерии . Изследователи от Северозападния университет се опитват да намерят лесен начин за тяхното откриване.

Те са използвали помощта на микроорганизми, за да направят това. Тези микроорганизми имат удивителната способност да разпознават и да се предпазват от токсични вещества във водата. Сякаш имат специализиран „генетичен молекулярен мозък“ точно за тази цел.

Как работи това?

Казано по-просто, тези микроорганизми имат в телата си вид протеин, наречен биосензори . Когато във водата има токсично вещество, например олово, този биосензор се свързва с тези оловни молекули. След това в тялото на този микроорганизъм се активира определен ген и оловото се изпомпва от тялото.

Това, което направили изследователите, било да вземат тези биосензори и леко да модифицират тяхната ДНК структура. Чрез модифицирането ѝ, те активирали ген, който излъчва светлина (сияние), вместо гена, който излъчва отрова, когато е изложен на отрова като оловото.

И така, това, което се случва сега, е, че когато добавите тези ДНК-модифицирани протеини към водна проба, ако има токсин във водата, тя започва да свети. Колкото повече се увеличава токсина във водата, толкова повече свети тя. Като магия е!

Обобщение на съвременните технологии

Някои от тези съвременни технологии, които се появиха като решения на световната водна криза, са обобщени в таблицата по-долу.

Някои по-изненадващи решения

Хлорната машина, която не оставя място за грешки

Хлорът е мощен дезинфектант, който убива микробите във водата. Но може да е трудно да се използва правилно. Когато добавяте хлорни таблетки, понякога може да се окаже, че количеството е твърде голямо или твърде малко. Като решение, изследователи от Института по околна среда „Тъфтс“ са разработили просто устройство, което работи без електричество .

Състои се от две части. Малка кутия, прикрепена към края на водопроводната тръба, и резервоар, пълен с течен хлор. Когато водата тече бързо през тръбата, вътре в тази малка кутия се създава разлика в налягането. Това се нарича ефект на Вентури . Поради тази разлика в налягането, точното количество хлор се изтегля автоматично от резервоара за хлор и се смесва с водата. По този начин водата е винаги чиста, без човешка грешка.

Метод за премахване на олово чрез „шокираща“ вода

Поради тежката здравна криза, причинена от оловото във водоснабдяването на американския град Флинт, група учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) разработиха нов метод за отстраняване на тежки метали от водата.

Те използвали техника, наречена „шокова електродиализа“ . Тя включва използването на електричество за отделяне на примесите във водата. Оловото е много трудно вещество за отстраняване от водата, защото може да се залепи по стените на оборудването по други начини. Но тази техника може да премахне 95% от оловото, без да премахва важни минерали като натрий от водата. Това пречиства водата и оставя след себе си минерали, от които тялото се нуждае.

Всички тези технологии показват силата на науката и иновациите в справянето с едно от най-големите предизвикателства пред човечеството - водната криза. Те ще допринесат много за спасяването на хората от болести, причинени от мръсна вода, и ще изградят здравословно бъдеще. Затова е наш дълг да разберем колко ценна е водата и да я използваме пестеливо.

Пречистване на вода, чиста вода, водни технологии, суша, недостиг на вода, научни открития, Министерство на финансите