Dychmygwch, yng nghanol anialwch diffaith, roedd blwch bach a allai wneud dŵr yfed glân o aer. Mae'n swnio fel golygfa o ffilm ffuglen wyddonol, onid yw? Ond mae bellach yn realiti. Heddiw rydym yn siarad am rai o'r technolegau newydd mwyaf anhygoel a allai ddatrys argyfwng dŵr difrifol y byd.
Yn ôl y Cenhedloedd Unedig, nid oes gan fwy na dau biliwn o bobl yn y byd fynediad at ddŵr yfed diogel . Mae rhai ardaloedd yn naturiol brin o ddŵr. Ac mae sychder a achosir gan newid hinsawdd wedi gwaethygu'r broblem. I rai pobl, mae'r dŵr sydd ganddyn nhw'n fudr, yn llawn germau a chemegau gwenwynig . I rai, y ddau. Felly mae gwyddonwyr yn dod o hyd i ffyrdd newydd, annisgwyl o ddatrys y broblem hon.
Cynaeafwr Anialwch: Blwch sy'n gwneud dŵr o aer yn yr anialwch
Mae'r awyr rydyn ni'n ei hanadlu yn cynnwys llawer iawn o anwedd dŵr, na allwn ni ei weld. Dyma un o'r ffynonellau dŵr mwyaf ar y Ddaear.
Yn ôl Omar M. Yaghi, athro ym Mhrifysgol California, Berkeley, gan ddefnyddio ychydig bach iawn o anwedd dŵr yn yr atmosffer, llai na .001%, gallem ddarparu 50 litr o ddŵr y dydd i bob person ar y blaned.
Mae'r Athro Yagi a'i dîm wedi dod o hyd i ffordd newydd o harneisio'r adnodd dŵr anweledig, helaeth hwn. Maent wedi cyfuno moleciwlau arbennig i greu strwythur tebyg i sgaffald. Gelwir y rhain yn fframweithiau metel-organig (MOFs) . Mae'r rhain yn bethau anhygoel. Mae gan ddarn o MOF, mor fach ag asgwrn, arwynebedd mor fawr â dau gae pêl-droed os ydych chi'n ei ledaenu.
Fe wnaethon nhw greu blwch Plexiglas wedi'i lenwi â'r deunydd MOF hwn. Mae'r blwch hwn yn cynhesu pan gaiff ei amlygu i olau'r haul. Yna mae'r MOF y tu mewn i'r blwch yn amsugno hyd yn oed y swm lleiaf o anwedd dŵr yn awyr anialwch sych iawn. Yna, mae'r anwedd dŵr sydd wedi'i amsugno yn troi'n hylif ac yn cael ei gasglu fel dŵr glân, yfedadwy. Fel y dywed yr Athro Yagi, “Nid oes unrhyw ddeunydd arall yn y byd a all amsugno dŵr o'r awyr ar leithder mor isel a'i ryddhau eto, ac eithrio'r MOF hwn.”
Gall blwch sy'n cael ei bweru gan yr haul, wedi'i wneud gyda dim ond 200 gram o'r MOF hwn, gasglu mwy na galwyn (bron i 4.5 litr) o ddŵr y dydd. Gall model sy'n cael ei bweru gan drydan wneud hyn yn barhaus drwy'r dydd.
'Synhwyrydd Tocsin Bio-Ymennydd' sy'n canfod tocsinau mewn dŵr
Nid yw'n ddigon i ddŵr fod yn lân, mae angen iddo fod yn ddiogel hefyd. Gall dŵr gynnwys tocsinau peryglus na allwn eu gweld na'u blasu. Er enghraifft, arsenig , plwm, a bacteria peryglus. Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Northwestern yn ceisio dod o hyd i ffordd hawdd o ganfod y rhain.
Maen nhw wedi galw ar gymorth micro-organebau i wneud hyn. Mae gan y micro-organebau hyn allu anhygoel i adnabod ac amddiffyn eu hunain rhag sylweddau gwenwynig yn y dŵr. Mae fel pe bai ganddyn nhw 'ymennydd moleciwlaidd genetig' arbenigol at y diben hwnnw.
Sut mae hyn yn gweithio?
Yn syml, mae gan y micro-organebau hyn fath o brotein o'r enw biosynhwyryddion yn eu cyrff. Pan fydd sylwedd gwenwynig yn y dŵr, er enghraifft, plwm, mae'r biosynhwyrydd hwn yn mynd ac yn glynu wrth y moleciwlau plwm hynny. Yna mae genyn penodol yng nghorff y micro-organeb honno'n cael ei actifadu, ac mae'r plwm hwnnw'n cael ei bwmpio allan o'r corff.
Yr hyn a wnaeth yr ymchwilwyr oedd cymryd y biosynhwyryddion hyn ac addasu strwythur eu DNA ychydig. Drwy ei addasu, fe wnaethon nhw droi genyn ymlaen a fyddai'n allyrru golau (llewyrch) yn lle'r genyn a fyddai'n allyrru gwenwyn wrth ddod i gysylltiad â gwenwyn fel plwm.
Felly'r hyn sy'n digwydd nawr yw, pan fyddwch chi'n ychwanegu'r proteinau wedi'u haddasu gan DNA hyn at sampl dŵr, os oes tocsin yn y dŵr hwnnw, mae'n dechrau tywynnu. Po fwyaf y mae'r tocsin yn y dŵr yn cynyddu, y mwyaf y mae'n tywynnu. Mae fel hud!
Crynodeb o dechnolegau modern
Mae rhai o'r technolegau modern hyn sydd wedi dod i'r amlwg fel atebion i argyfwng dŵr y byd wedi'u crynhoi yn y tabl isod.
| Technoleg | Sut Mae'n Gweithio | Budd Allweddol |
|---|---|---|
| Cynaeafwr Anialwch | Defnyddio fframweithiau metel-organig (MOFs) i amsugno anwedd dŵr hyd yn oed o aer sych iawn a chynhyrchu dŵr pur. | Gellir cynhyrchu dŵr yn unrhyw le, heb drydan na seilwaith mawr. |
| Synhwyrydd Tocsin Bio-Ymennydd | Mae biosynhwyryddion micro-organebau wedi'u haddasu'n enetig yn tywynnu ym mhresenoldeb tocsinau mewn dŵr. | Gallu profi diogelwch dŵr yn gyflym ac yn hawdd. |
| Dosbarthwr Clorin sy'n Brawf Gwallau | Heb drydan, cymysgu'r swm cywir o glorin i'r dŵr yn awtomatig gan ddefnyddio'r effaith Venturi. | Lleihewch gamgymeriadau dynol a diheintiwch ddŵr yn rheolaidd. |
| Therapi Dŵr Sioc | Tynnu metelau trwm fel plwm o ddŵr trwy electrodialysis sioc. | Dim ond metelau trwm niweidiol y gellir eu tynnu heb dynnu mwynau hanfodol o'r dŵr. |
Rhai atebion mwy annisgwyl
Y peiriant clorin nad yw'n gadael lle i gamgymeriadau
Mae clorin yn ddiheintydd pwerus sy'n lladd germau mewn dŵr. Ond gall fod yn anodd ei ddefnyddio'n iawn. Pan fyddwch chi'n ychwanegu tabledi clorin, gallwch chi weithiau gael gormod neu rhy ychydig. Fel ateb, mae ymchwilwyr yn Sefydliad Amgylchedd Tufts wedi datblygu dyfais syml sy'n gweithio heb drydan .
Mae'n cynnwys dwy ran. Blwch bach sydd ynghlwm wrth ben y bibell ddŵr, a thanc wedi'i lenwi â chlorin hylif. Pan fydd dŵr yn llifo'n gyflym trwy'r bibell, mae gwahaniaeth pwysau yn cael ei greu y tu mewn i'r blwch bach hwn. Gelwir hyn yn effaith Venturi. Oherwydd y gwahaniaeth pwysau hwn, mae'r swm cywir o glorin yn cael ei dynnu'n awtomatig o'r tanc clorin a'i gymysgu â'r dŵr. Fel hyn, mae'r dŵr bob amser yn lân, heb unrhyw wall dynol.
Dull o gael gwared â phlwm drwy roi 'sioc' i ddŵr
Oherwydd yr argyfwng iechyd difrifol a achoswyd gan blwm yng nghyflenwad dŵr dinas Flint yn America, datblygodd grŵp o wyddonwyr yn Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) ddull newydd o gael gwared â metelau trwm o ddŵr.
Defnyddion nhw dechneg o'r enw 'electrodialysis sioc' . Mae hyn yn cynnwys defnyddio trydan i wahanu amhureddau mewn dŵr. Mae plwm yn sylwedd anodd iawn i'w dynnu o ddŵr oherwydd gall lynu wrth waliau offer mewn ffyrdd eraill. Ond gall y dechneg hon dynnu 95% o'r plwm heb dynnu mwynau hanfodol fel sodiwm o'r dŵr. Mae hyn yn puro'r dŵr ac yn gadael mwynau sydd eu hangen ar y corff.
Mae'r holl dechnolegau hyn yn dangos pŵer gwyddoniaeth ac arloesedd wrth fynd i'r afael ag un o'r heriau mwyaf sy'n wynebu dynoliaeth, sef yr argyfwng dŵr. Bydd y rhain yn mynd yn bell i achub pobl rhag afiechydon a achosir gan ddŵr budr ac adeiladu dyfodol iach. Felly, ein dyletswydd ni yw deall pa mor werthfawr yw dŵr a'i ddefnyddio'n gynnil.
Neges i'w Chwistrellu
- Mae cyfran fawr o boblogaeth y byd yn wynebu caledi difrifol heb fynediad at ddŵr yfed glân. Mae hwn yn argyfwng iechyd byd-eang difrifol.
- Mae gwyddonwyr bellach wedi darganfod technolegau newydd anhygoel, fel cynhyrchu dŵr o'r awyr, canfod tocsinau mewn dŵr yn hawdd, a phuro dŵr heb drydan.
- Mae enghreifftiau o hyn yn cynnwys technolegau fel fframweithiau metel-organig (MOFs), biosynhwyryddion, ac electrodialysis sioc.
- Mae'r darganfyddiadau newydd hyn yn cynnig gobaith mawr ar gyfer amddiffyn iechyd pobl ledled y byd ac atal clefydau rhag lledaenu trwy ddŵr budr.
- Os byddwch chi'n datblygu unrhyw symptomau oherwydd yfed dŵr halogedig, ewch i weld eich meddyg ar unwaith i gael cyngor.
Puro dŵr, dŵr glân, technoleg dŵr, sychder, prinder dŵr, darganfyddiadau gwyddonol, MOF
💬 Comments (0)
Dim sylwadau wedi'u postio eto. Ychwanegwch eich sylw yma am y tro cyntaf.
Ychwanegwch eich sylw