Imagu, meze de dezerta dezerto, troviĝis malgranda skatolo, kiu povus produkti puran trinkakvon el aero. Ĝi sonas kiel sceno el sciencfikcia filmo, ĉu ne? Sed nun ĝi estas realaĵo. Hodiaŭ ni parolas pri kelkaj el la plej mirindaj novaj teknologioj, kiuj povus solvi la seriozan akvokrizon de la mondo.
Laŭ Unuiĝintaj Nacioj, pli ol du miliardoj da homoj en la mondo ne havas aliron al sekura trinkakvo . Kelkaj regionoj nature havas akvomankon. Kaj sekecoj kaŭzitaj de klimata ŝanĝo plimalbonigis la problemon. Por iuj homoj, la akvo, kiun ili havas, estas malpura, plena de bakterioj kaj toksaj kemiaĵoj . Por iuj, ambaŭ. Do sciencistoj trovas novajn, surprizajn manierojn solvi ĉi tiun problemon.
Dezerta Rikoltmaŝino: Skatolo kiu produktas akvon el aero en la dezerto
La aero, kiun ni spiras, enhavas grandan kvanton da akva vaporo, kiun ni ne povas vidi. Ĉi tio estas unu el la plej grandaj fontoj de akvo sur la Tero.
Laŭ Omar M. Yaghi, profesoro ĉe la Universitato de Kalifornio, Berkeley, uzante etan kvanton da akva vaporo en la atmosfero, malpli ol 0,001%, ni povus provizi 50 litrojn da akvo ĉiutage al ĉiu homo sur la planedo.
Profesoro Yagi kaj lia teamo trovis novan manieron utiligi ĉi tiun vastan, nevideblan akvoresurson. Ili kombinis specialajn molekulojn por krei skafaldo-similan strukturon. Ĉi tiuj nomiĝas metal-organikaj kadroj (MOF-oj) . Ĉi tiuj estas mirindaj aferoj. Peco de MOF, tiel malgranda kiel osto, havas surfacareon tiel grandan kiel du futbalkampoj se oni disvastigas ĝin.
Ili kreis pleksiglasan skatolon plenigitan per ĉi tiu MOF-materialo. Ĉi tiu skatolo varmiĝas kiam eksponita al sunlumo. La MOF interne de la skatolo tiam absorbas eĉ la plej malgrandan kvanton da akva vaporo en la aero de tre seka dezerto. Poste, tiu absorbita akva vaporo transformiĝas en likvaĵon kaj estas kolektita kiel pura, trinkebla akvo. Kiel Profesoro Yagi diras, "Ne ekzistas alia materialo en la mondo, kiu povas absorbi akvon el la aero ĉe tia malalta humideco kaj liberigi ĝin denove, krom ĉi tiu MOF."
Sunenergia skatolo farita el nur 200 gramoj de ĉi tiu MOF povas kolekti pli ol galonon (preskaŭ 4,5 litrojn) da akvo ĉiutage. Elektrofunkciigita modelo povas fari tion senĉese la tutan tagon.
"Bio-Cerba Toksina Detektilo" kiu detektas toksinojn en akvo
Ne sufiĉas, ke akvo estu pura, ĝi ankaŭ devas esti sekura. Akvo povas enhavi danĝerajn toksinojn, kiujn ni ne povas vidi aŭ gustumi. Ekzemple, arsenikon , plumbon kaj danĝerajn bakteriojn . Esploristoj ĉe Northwestern University provas trovi facilan manieron detekti ilin.
Ili varbis la helpon de mikroorganismoj por fari tion. Ĉi tiuj mikroorganismoj havas mirindan kapablon rekoni kaj protekti sin kontraŭ toksaj substancoj en la akvo. Estas kvazaŭ ili havus specialigitan "genetikan molekulan cerbon" por tiu sama celo.
Kiel ĉi tio funkcias?
Simple dirite, ĉi tiuj mikroorganismoj havas specon de proteino nomatan biosensiloj en siaj korpoj. Kiam estas toksa substanco en la akvo, ekzemple plumbo, ĉi tiu biosensilo iras kaj alkroĉiĝas al tiuj plumbaj molekuloj. Tiam certa geno en la korpo de tiu mikroorganismo estas aktivigita, kaj tiu plumbo estas pumpita el la korpo.
Kion la esploristoj faris estis preni ĉi tiujn biosensilojn kaj iomete modifi ilian DNA- strukturon. Modifante ĝin, ili aktivigis genon, kiu elsendus lumon (brilon), anstataŭ la genon, kiu elsendus venenon kiam eksponita al veneno kiel plumbo.
Do kio okazas nun estas, kiam oni aldonas ĉi tiujn DNA-modifitajn proteinojn al akvospecimeno, se estas toksino en tiu akvo, ĝi komencas brili. Ju pli la toksino en la akvo pliiĝas, des pli ĝi brilas. Estas kvazaŭ magio!
Resumo de modernaj teknologioj
Kelkaj el ĉi tiuj modernaj teknologioj, kiuj aperis kiel solvoj al la monda akvokrizo, estas resumitaj en la suba tabelo.
| Teknologio | Kiel ĝi Funkcias | Ŝlosila Avantaĝo |
|---|---|---|
| Dezerta Rikoltmaŝino | Uzante metal-organikajn kadrojn (MOF-ojn) por absorbi akvan vaporon eĉ el tre seka aero kaj produkti puran akvon. | Akvo povas esti produktita ie ajn, sen elektro aŭ granda infrastrukturo. |
| Bio-Cerba Toksina Detektilo | Biosensiloj de genetike modifitaj mikroorganismoj brilas en la ĉeesto de toksinoj en akvo. | Povi rapide kaj facile testi akvosekurecon. |
| Erarrezista Kloro-Dispensilo | Sen elektro, aŭtomate miksante la ĝustan kvanton da kloro en la akvon uzante la Venturi-efikon. | Minimumigu homajn erarojn kaj desinfektu akvon regule. |
| Ŝoka Akva Terapio | Forigo de pezaj metaloj kiel plumbo el akvo per ŝoka elektrodializo. | Nur damaĝaj pezaj metaloj povas esti forigitaj sen forigi esencajn mineralojn el la akvo. |
Kelkaj pli surprizaj solvoj
La klora maŝino, kiu lasas neniun spacon por eraroj
Kloro estas potenca desinfektaĵo, kiu mortigas ĝermojn en akvo. Sed povas esti malfacile uzi ĝin ĝuste. Kiam oni aldonas klorajn tabletojn, oni povas foje ricevi tro multe aŭ tro malmulte. Kiel solvon, esploristoj ĉe la Tufts Instituto pri la Medio disvolvis simplan aparaton, kiu funkcias sen elektro .
Ĝi konsistas el du partoj. Malgranda skatolo, kiu estas fiksita al la fino de la akvotubo, kaj tanko plenigita per likva kloro. Kiam akvo rapide fluas tra la tubo, premdiferenco kreiĝas interne de ĉi tiu malgranda skatolo. Ĉi tio nomiĝas la Venturi-efiko . Pro ĉi tiu premdiferenco, la ĝusta kvanto da kloro estas aŭtomate prenita el la klorujo kaj miksita kun la akvo. Tiel, la akvo ĉiam estas pura, sen ia homa eraro.
Metodo por forigi plumbon per "ŝokado" de akvo
Pro la severa sankrizo kaŭzita de plumbo en la akvoprovizado de la usona urbo Flint, grupo de sciencistoj ĉe la Masaĉuseca Instituto de Teknologio (MIT) evoluigis novan metodon por forigi pezajn metalojn el akvo.
Ili uzis teknikon nomatan "ŝoka elektrodializo" . Ĉi tio implikas la uzon de elektro por apartigi malpuraĵojn en akvo. Plumbo estas tre malfacile forigebla substanco el akvo, ĉar ĝi povas algluiĝi al la muroj de ekipaĵo laŭ aliaj manieroj. Sed ĉi tiu tekniko povas forigi 95% de la plumbo sen forigi esencajn mineralojn kiel natrion el la akvo. Ĉi tio purigas la akvon kaj lasas mineralojn, kiujn la korpo bezonas.
Ĉiuj ĉi tiuj teknologioj montras la potencon de scienco kaj novigado en traktado de unu el la plej grandaj defioj, kiujn alfrontas la homaro, la akvokrizo. Ĉi tiuj multe helpos savi homojn de malsanoj kaŭzitaj de malpura akvo kaj konstrui sanan estontecon. Tial estas nia devo kompreni kiom altvalora estas akvo kaj uzi ĝin ŝpareme.
Hejmenportebla Mesaĝo
- Granda parto de la monda loĝantaro alfrontas severajn malfacilaĵojn sen aliro al pura trinkakvo. Ĉi tio estas grava tutmonda sankrizo.
- Sciencistoj nun malkovris mirindajn novajn teknologiojn, kiel ekzemple produktado de akvo el aero, facile detekti toksinojn en akvo, kaj purigi akvon sen elektro.
- Ekzemploj de tio inkluzivas teknologiojn kiel metal-organikajn kadrojn (MOF-ojn), biosensilojn, kaj ŝokan elektrodializon.
- Ĉi tiuj novaj malkovroj ofertas grandan esperon por protekti la sanon de homoj tra la mondo kaj preventi malsanojn disvastiĝantajn per malpura akvo.
- Se vi evoluigas iujn ajn simptomojn pro trinkado de poluita akvo, tuj konsultu vian kuraciston .
Akvopurigado, pura akvo, akvoteknologio, sekeco, akvomalabundeco, sciencaj malkovroj, MOF
💬 Comments (0)
Ankoraŭ neniu komento estis afiŝita. Aldonu vian komenton ĉi tie unuafoje.
Aldonu vian komenton