Rješenje za problem vode? Hajde da saznamo nešto o neobičnoj kutiji koja skuplja vodu na nebu! (Tehnologija prečišćavanja vode)

Zamislite, usred neplodne pustinje, postoji mala kutija koja bi mogla napraviti čistu vodu za piće iz zraka. Zvuči kao scena iz naučnofantastičnog filma, zar ne? Ali to je sada stvarnost. Danas govorimo o nekim od najnevjerovatnijih novih tehnologija koje bi mogle riješiti tešku svjetsku krizu s vodom.

Prema podacima Ujedinjenih nacija, više od dvije milijarde ljudi u svijetu nema pristup sigurnoj vodi za piće . Neka područja prirodno oskudevaju vodom. Suše uzrokovane klimatskim promjenama pogoršale su problem. Za neke ljude, voda koju imaju je prljava, puna klica i otrovnih hemikalija . Za neke, oboje. Stoga naučnici pronalaze nove, iznenađujuće načine za rješavanje ovog problema.

Pustinjski kombajn: Kutija koja pravi vodu iz zraka u pustinji

Zrak koji udišemo sadrži veliku količinu vodene pare, koju ne možemo vidjeti. Ovo je jedan od najvećih izvora vode na Zemlji.

Profesor Yagi i njegov tim pronašli su novi način da iskoriste ovaj ogroman, nevidljivi vodni resurs. Kombinovali su posebne molekule kako bi stvorili strukturu nalik skeli. To se naziva metal-organski okviri (MOF) . To su nevjerovatne stvari. Komad MOF-a, veličine kosti, ima površinu veličine dva fudbalska terena ako se raširi.

Napravili su kutiju od pleksiglasa napunjenu ovim MOF materijalom. Ova kutija se zagrijava kada je izložena sunčevoj svjetlosti. MOF unutar kutije zatim apsorbira čak i najmanju količinu vodene pare u zraku vrlo suhe pustinje. Zatim se ta apsorbirana vodena para pretvara u tekućinu i sakuplja kao čista, pitka voda. Kao što profesor Yagi kaže: „Ne postoji drugi materijal na svijetu koji može apsorbirati vodu iz zraka pri tako niskoj vlažnosti i ponovo je osloboditi, osim ovog MOF-a.“

Kutija na solarni pogon napravljena od samo 200 grama ovog MOF-a može sakupiti više od galona (skoro 4,5 litara) vode dnevno. Model na električni pogon to može raditi kontinuirano tokom cijelog dana.

'Bio-mozak detektor toksina' koji detektuje toksine u vodi

Nije dovoljno da voda bude čista, ona mora biti i sigurna. Voda može sadržavati opasne toksine koje ne možemo vidjeti ili okusiti. Na primjer, arsen , olovo i opasne bakterije . Istraživači sa Univerziteta Northwestern pokušavaju pronaći jednostavan način za njihovo otkrivanje.

Za to su angažovali mikroorganizme. Ovi mikroorganizmi imaju nevjerovatnu sposobnost da prepoznaju i zaštite se od otrovnih supstanci u vodi. Kao da imaju specijalizirani 'genetski molekularni mozak' upravo za tu svrhu.

Kako ovo funkcioniše?

Jednostavno rečeno, ovi mikroorganizmi u svojim tijelima imaju vrstu proteina koji se naziva biosenzori . Kada se u vodi nalazi otrovna supstanca, na primjer olovo, ovaj biosenzor se veže za te molekule olova. Zatim se aktivira određeni gen u tijelu tog mikroorganizma i to olovo se ispumpava iz tijela.

Ono što su istraživači uradili jeste da su uzeli ove biosenzore i neznatno modificirali njihovu DNK strukturu. Modifikacijom su aktivirali gen koji bi emitirao svjetlost (sjaj) umjesto gena koji bi emitirao otrov kada bi bio izložen otrovu poput olova.

Dakle, ono što se sada dešava je da, kada dodate ove DNK-modificirane proteine ​​u uzorak vode, ako se u toj vodi nalazi toksin, ona počinje svijetliti. Što se više toksina u vodi povećava, to ona više svijetli. To je kao magija!

Sažetak modernih tehnologija

Neke od ovih modernih tehnologija koje su se pojavile kao rješenja za svjetsku krizu s vodom sažete su u donjoj tabeli.

Još neka iznenađujuća rješenja

Uređaj za hlor koji ne ostavlja prostora za greške

Hlor je snažno dezinfekcijsko sredstvo koje ubija klice u vodi. Međutim, njegova pravilna upotreba može biti nezgodna. Kada dodate tablete hlora, ponekad ih možete dobiti previše ili premalo. Kao rješenje, istraživači sa Instituta za okoliš Tufts razvili su jednostavan uređaj koji radi bez struje .

Sastoji se od dva dijela. Male kutije koja je pričvršćena na kraj vodovodne cijevi i rezervoara napunjenog tekućim hlorom. Kada voda brzo teče kroz cijev, unutar ove male kutije stvara se razlika pritiska. To se naziva Venturijev efekat . Zbog ove razlike pritiska, prava količina hlora se automatski izvlači iz rezervoara za hlor i miješa s vodom. Na taj način, voda je uvijek čista, bez ikakve ljudske greške.

Metoda uklanjanja olova 'šokantnom' vodom

Zbog teške zdravstvene krize uzrokovane olovom u vodosnabdijevanju američkog grada Flinta, grupa naučnika sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) razvila je novu metodu za uklanjanje teških metala iz vode.

Koristili su tehniku ​​pod nazivom "šok elektrodijaliza" . To uključuje korištenje električne energije za odvajanje nečistoća u vodi. Olovo je vrlo teška supstanca za uklanjanje iz vode jer se na druge načine može lijepiti za stijenke opreme. Ali ova tehnika može ukloniti 95% olova bez uklanjanja esencijalnih minerala poput natrija iz vode. Ovo pročišćava vodu i ostavlja minerale koji su tijelu potrebni.

Sve ove tehnologije pokazuju moć nauke i inovacija u rješavanju jednog od najvećih izazova s ​​kojima se čovječanstvo suočava, a to je kriza s vodom. One će uveliko doprinijeti spašavanju ljudi od bolesti uzrokovanih prljavom vodom i izgradnji zdrave budućnosti. Stoga je naša dužnost da shvatimo koliko je voda dragocjena i da je koristimo štedljivo.

Pročišćavanje vode, čista voda, tehnologija vode, suša, nestašica vode, naučna otkrića, Ministarstvo finansija