Lahendus veeprobleemile? Uurime lähemalt kummalist kasti, mis kogub taevasse vett! (Veepuhastustehnoloogia)

Kujutage ette, et keset viljatut kõrbe on väike kast, millega saab õhust puhast joogivett toota. See kõlab nagu stseen ulmefilmist, kas pole? Aga nüüd on see reaalsus. Täna räägime mõnest kõige hämmastavamast uuest tehnoloogiast, mis võiksid lahendada maailma ränga veekriisi.

ÜRO andmetel puudub enam kui kahel miljardil inimesel maailmas juurdepääs ohutule joogiveele . Mõnedes piirkondades on veepuudus. Ja kliimamuutuste põhjustatud põuad on probleemi süvendanud. Mõne inimese jaoks on vesi, mis neil on, määrdunud, täis baktereid ja mürgiseid kemikaale . Mõne jaoks mõlemat. Seega leiavad teadlased uusi ja üllatavaid viise selle probleemi lahendamiseks.

Kõrbekoristusmasin: kast, mis teeb kõrbes õhust vett

Hingatav õhk sisaldab suures koguses veeauru, mida me ei näe. See on üks suurimaid veeallikaid Maal.

Professor Yagi ja tema meeskond on leidnud uudse viisi selle tohutu ja nähtamatu veeressursi rakendamiseks. Nad on ühendanud spetsiaalseid molekule, et luua karkassitaoline struktuur. Neid nimetatakse metall-orgaanilisteks karkassideks (MOF-ideks) . Need on hämmastavad asjad. MOF-i tükk, mis on nii väike kui luu, omab kahe jalgpalliväljaku suurust pindala, kui see laiali laotada.

Nad lõid selle MOF-materjaliga täidetud pleksiklaasist kasti. See kast kuumeneb päikesevalguse käes. Karbi sees olev MOF neelab seejärel väga kuiva kõrbe õhust isegi väikseima koguse veeauru. Seejärel muutub see neeldunud veeaur vedelikuks ja kogutakse puhta joogiveena. Nagu professor Yagi ütleb: „Maailmas pole ühtegi teist materjali, mis suudaks nii madala õhuniiskuse juures õhust vett imada ja seda uuesti vabastada, välja arvatud see MOF.“

Päikeseenergial töötav kast, mis on valmistatud vaid 200 grammist sellest MOF-ist, suudab koguda päevas üle galloni (peaaegu 4,5 liitrit) vett. Elektritoitel mudel suudab seda teha pidevalt terve päeva.

„Bioaju toksiinidetektor”, mis tuvastab vees toksiine

Ainult puhtast veest ei piisa, see peab olema ka ohutu. Vesi võib sisaldada ohtlikke toksiine, mida me ei näe ega maitse. Näiteks arseeni , pliid ja ohtlikke baktereid . Northwesterni ülikooli teadlased püüavad leida lihtsat viisi nende tuvastamiseks.

Selleks on nad appi võtnud mikroorganismid. Neil mikroorganismidel on hämmastav võime ära tunda vees leiduvaid mürgiseid aineid ja end nende eest kaitsta. Justkui oleks neil just selleks otstarbeks spetsiaalne „geneetiline molekulaarne aju“ .

Kuidas see toimib?

Lihtsamalt öeldes on neil mikroorganismidel kehas teatud tüüpi valk, mida nimetatakse biosensoriteks . Kui vees on mürgine aine, näiteks plii, siis see biosensor kinnitub nende pliimolekulide külge. Seejärel aktiveeritakse selle mikroorganismi kehas teatud geen ja see plii pumbatakse kehast välja.

Teadlased võtsid need biosensorid ja muutsid veidi nende DNA struktuuri. Seda muutes lülitasid nad sisse geeni, mis kiirgab valgust (helendab), selle asemel, et aktiveerida geen, mis eraldab mürki kokkupuutel mürgiga nagu plii.

Mis nüüd juhtub, on see, et kui lisada need DNA-ga modifitseeritud valgud veeproovile ja selles vees on toksiini, hakkab see helendama. Mida rohkem toksiini vees suureneb, seda rohkem see helendab. See on nagu maagia!

Kaasaegsete tehnoloogiate kokkuvõte

Mõned neist tänapäevastest tehnoloogiatest, mis on lahendusena tekkinud maailma veekriisile, on kokku võetud allolevas tabelis.

Mõned üllatavamad lahendused

Kloorimasin, mis ei jäta vigadele ruumi

Kloor on võimas desinfitseerimisvahend, mis hävitab vees mikroobe. Kuid selle õige kasutamine võib olla keeruline. Klooritablettide lisamisel võib neid mõnikord olla liiga palju või liiga vähe. Lahendusena on Tuftsi Keskkonnainstituudi teadlased välja töötanud lihtsa seadme, mis töötab ilma elektrita .

See koosneb kahest osast. Väikesest karbist, mis kinnitatakse veetoru otsa, ja vedela klooriga täidetud paagist. Kui vesi voolab läbi toru kiiresti, tekib selle väikese karbi sees rõhuerinevus. Seda nimetatakse Venturi efektiks . Selle rõhuerinevuse tõttu imetakse klooripaagist automaatselt õige kogus kloori ja segatakse veega. Nii on vesi alati puhas, ilma inimlike vigadeta.

Plii eemaldamise meetod vee "šokeerimise" abil

Ameerika Ühendriikide linna Flinti veevarustuses sisalduva plii põhjustatud tõsise tervisekriisi tõttu töötas Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) teadlaste rühm välja uue meetodi raskmetallide eemaldamiseks veest.

Nad kasutasid tehnikat nimega „šokk-elektrodialüüsi“ . See hõlmab elektri kasutamist vees olevate lisandite eraldamiseks. Pliid on veest väga raske eemaldada, kuna see võib muul viisil seadmete seintele kinnituda. Kuid see tehnika suudab eemaldada 95% pliist ilma veest olulisi mineraale, näiteks naatriumi, eemaldamata. See puhastab vett ja jätab alles mineraalid, mida organism vajab.

Kõik need tehnoloogiad näitavad teaduse ja innovatsiooni jõudu inimkonna ühe suurima väljakutse – veekriisi – lahendamisel. Need aitavad oluliselt kaasa inimeste päästmisele räpase vee põhjustatud haigustest ja terve tuleviku loomisele. Seetõttu on meie kohustus mõista, kui väärtuslik vesi on, ja kasutada seda säästlikult.

Vee puhastamine, puhas vesi, veetehnoloogia, põud, veenappus, teaduslikud avastused, rahandusministeerium