Պատկերացրեք, անպտուղ անապատի կենտրոնում կար մի փոքրիկ տուփ, որը կարող էր մաքուր խմելու ջուր պատրաստել օդից: Հնչում է ինչպես գիտաֆանտաստիկ ֆիլմի տեսարան, այնպես չէ՞: Բայց այժմ դա իրականություն է: Այսօր մենք խոսում ենք աշխարհի ջրային ճգնաժամը լուծելու ամենահիանալի նոր տեխնոլոգիաների մասին:
Միավորված Ազգերի Կազմակերպության տվյալներով՝ աշխարհում ավելի քան երկու միլիարդ մարդ չունի անվտանգ խմելու ջրի հասանելիություն։ Որոշ տարածքներ բնականաբար ջրի սակավություն ունեն։ Իսկ կլիմայի փոփոխության պատճառով առաջացած երաշտները սրել են խնդիրը։ Որոշ մարդկանց համար իրենց ունեցած ջուրը կեղտոտ է, լի մանրէներով և թունավոր քիմիական նյութերով ։ Ոմանց համար՝ երկուսն էլ։ Այսպիսով, գիտնականները գտնում են այս խնդիրը լուծելու նոր, զարմանալի եղանակներ։
Անապատի բերքահավաք. Անապատի օդից ջուր պատրաստող արկղ
Մեր շնչած օդը պարունակում է մեծ քանակությամբ ջրային գոլորշի, որը մենք չենք կարող տեսնել։ Սա Երկրի վրա ջրի ամենամեծ աղբյուրներից մեկն է։
Ըստ Բերկլիի Կալիֆոռնիայի համալսարանի պրոֆեսոր Օմար Մ. Յագիի՝ մթնոլորտում ջրային գոլորշու չնչին քանակություն օգտագործելով՝ 0.001%-ից պակաս, մենք կարող ենք օրական 50 լիտր ջուր ապահովել մոլորակի յուրաքանչյուր մարդու համար։
Պրոֆեսոր Յագին և նրա թիմը գտել են այս հսկայական, անտեսանելի ջրային ռեսուրսը օգտագործելու նորարարական միջոց: Նրանք համատեղել են հատուկ մոլեկուլներ՝ ստեղծելու համար կառուցվածքի նման կառուցվածք: Դրանք կոչվում են մետաղ-օրգանական շրջանակներ (ՄՕԿ) : Սրանք զարմանալի բաներ են: ՄՕԿ-ի մի կտորը, որը ոսկորի չափ փոքր է, ունի երկու ֆուտբոլի դաշտի չափ մակերես, եթե այն տարածեք:
Նրանք ստեղծեցին պլեքսիգլասե տուփ, որը լցված էր այս MOF նյութով։ Այս տուփը տաքանում է արևի լույսի ազդեցության տակ։ Տուփի ներսում գտնվող MOF-ը այնուհետև կլանում է նույնիսկ շատ չոր անապատի օդում առկա ջրային գոլորշու ամենափոքր քանակությունը։ Այնուհետև այդ կլանված ջրային գոլորշին վերածվում է հեղուկի և հավաքվում որպես մաքուր, խմելու ջուր։ Ինչպես ասում է պրոֆեսոր Յագին. «Աշխարհում չկա այլ նյութ, որը կարող է կլանել ջուրը օդից այդքան ցածր խոնավության դեպքում և կրկին արտանետել այն, բացի այս MOF-ից»։
Այս MOF-ի ընդամենը 200 գրամից պատրաստված արևային մարտկոցով աշխատող տուփը կարող է օրական հավաքել մեկ գալոնից ավելի (մոտ 4.5 լիտր) ջուր: Էլեկտրական մարտկոցով աշխատող մոդելը կարող է դա անել անընդհատ ամբողջ օրվա ընթացքում:
«Կենսաուղեղի տոքսինների դետեկտոր», որը հայտնաբերում է տոքսինները ջրում
Ջուրը միայն մաքուր լինելը բավարար չէ, այն նաև պետք է անվտանգ լինի։ Ջուրը կարող է պարունակել վտանգավոր տոքսիններ, որոնք մենք չենք կարող տեսնել կամ համտեսել։ Օրինակ՝ մկնդեղ , կապար և վտանգավոր մանրէներ ։ Հյուսիսարևմտյան համալսարանի հետազոտողները փորձում են գտնել դրանք հայտնաբերելու հեշտ միջոց։
Նրանք դրա համար դիմել են միկրոօրգանիզմների օգնությանը։ Այս միկրոօրգանիզմներն ունեն ջրի մեջ առկա թունավոր նյութերը ճանաչելու և դրանցից պաշտպանվելու զարմանալի ունակություն։ Կարծես նրանք ունենան մասնագիտացված «գենետիկ մոլեկուլային ուղեղ» հենց այդ նպատակով։
Ինչպե՞ս է սա աշխատում։
Պարզ ասած, այս միկրոօրգանիզմները իրենց մարմիններում ունեն մի տեսակ սպիտակուց, որը կոչվում է կենսասենսորներ : Երբ ջրում կա թունավոր նյութ, օրինակ՝ կապար, այս կենսասենսորը գնում և կպչում է այդ կապարի մոլեկուլներին: Այնուհետև այդ միկրոօրգանիզմի մարմնում որոշակի գեն ակտիվանում է, և այդ կապարը դուրս է մղվում մարմնից:
Հետազոտողները վերցրին այս կենսասենսորները և փոքր-ինչ փոփոխեցին դրանց ԴՆԹ կառուցվածքը։ Փոփոխելով դրանք՝ նրանք միացրին մի գեն, որը լույս (փայլ) կարձակեր այն գենի փոխարեն, որը կապարի նման թույնի ազդեցության տակ կարձակեր թույն։
Այսպիսով, հիմա տեղի է ունենում հետևյալը. երբ դուք այս ԴՆԹ-ով մոդիֆիկացված սպիտակուցները ավելացնում եք ջրի նմուշին, եթե այդ ջրում կա տոքսին, այն սկսում է փայլել: Որքան շատ է ջրում տոքսինը ավելանում, այնքան ավելի է այն փայլում: Դա կախարդանքի պես է:
Ժամանակակից տեխնոլոգիաների ամփոփում
Աշխարհի ջրային ճգնաժամի լուծումների համար ի հայտ եկած այս ժամանակակից տեխնոլոգիաներից մի քանիսը ամփոփված են ստորև բերված աղյուսակում։
| Տեխնոլոգիա | Ինչպես է այն աշխատում | Հիմնական առավելություն |
|---|---|---|
| Անապատի հավաքող | Մետաղաօրգանական շրջանակների (MOF) օգտագործումը՝ նույնիսկ շատ չոր օդից ջրային գոլորշի կլանելու և մաքուր ջուր ստանալու համար։ | Ջուրը կարող է արտադրվել ցանկացած վայրում՝ առանց էլեկտրաէներգիայի կամ խոշոր ենթակառուցվածքների։ |
| Կենսաբանական ուղեղի տոքսինների դետեկտոր | Գենետիկորեն մոդիֆիկացված միկրոօրգանիզմների կենսասենսորները փայլում են ջրի մեջ տոքսինների առկայության դեպքում։ | Կարողանալ արագ և հեշտությամբ ստուգել ջրի անվտանգությունը։ |
| Սխալներից պաշտպանված քլորի դիսպենսեր | Առանց էլեկտրաէներգիայի, Վենտուրիի էֆեկտի միջոցով ջրի մեջ ավտոմատ կերպով խառնվում է քլորի ճիշտ քանակը։ | Նվազագույնի հասցրեք մարդկային սխալը և պարբերաբար ախտահանեք ջուրը։ |
| Շոկային ջրային թերապիա | Ջրից ծանր մետաղների, օրինակ՝ կապարի հեռացում շոկային էլեկտրոդիալիզի միջոցով։ | Միայն վնասակար ծանր մետաղները կարող են հեռացվել՝ առանց ջրից անհրաժեշտ հանքանյութերը հեռացնելու։ |
Եվս մի քանի զարմանալի լուծումներ
Քլորի մեքենա, որը սխալի տեղ չի թողնում
Քլորը հզոր ախտահանիչ է, որը ոչնչացնում է ջրի մեջ առկա մանրէները: Սակայն դրա ճիշտ օգտագործումը կարող է դժվար լինել: Երբ ավելացնում եք քլորի հաբեր, երբեմն կարող եք ստանալ կամ չափազանց շատ, կամ չափազանց քիչ քանակություն: Որպես լուծում՝ Թաֆթսի շրջակա միջավայրի ինստիտուտի հետազոտողները մշակել են պարզ սարք, որն աշխատում է առանց էլեկտրաէներգիայի :
Այն բաղկացած է երկու մասից՝ ջրատարի ծայրին ամրացված փոքրիկ տուփից և հեղուկ քլորով լցված բաք։ Երբ ջուրը արագորեն հոսում է խողովակով, այս փոքրիկ տուփի ներսում ստեղծվում է ճնշման տարբերություն։ Սա կոչվում է Վենտուրիի էֆեկտ ։ Այս ճնշման տարբերության շնորհիվ քլորի ճիշտ քանակը ավտոմատ կերպով դուրս է բերվում քլորի բաքից և խառնվում ջրի հետ։ Այսպիսով, ջուրը միշտ մաքուր է՝ առանց մարդկային որևէ սխալի։
Կապարը «շոկային» ջրով հեռացնելու մեթոդ
Ամերիկյան Ֆլինտ քաղաքի ջրամատակարարման համակարգում կապարի առկայությամբ պայմանավորված առողջապահական լուրջ ճգնաժամի պատճառով Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի (MIT) գիտնականների խումբը մշակել է ջրից ծանր մետաղները հեռացնելու նոր մեթոդ։
Նրանք օգտագործել են «շոկային էլեկտրոդիալիզ» կոչվող տեխնիկա։ Սա ենթադրում է էլեկտրականության օգտագործում՝ ջրի մեջ առկա խառնուրդները առանձնացնելու համար։ Կապարը շատ դժվար է հեռացնել ջրից, քանի որ այն կարող է այլ ձևերով կպչել սարքավորումների պատերին։ Սակայն այս տեխնիկան կարող է հեռացնել կապարի 95%-ը ՝ առանց ջրից հեռացնելու էական հանքանյութեր, ինչպիսիք են նատրիումը։ Սա մաքրում է ջուրը և թողնում օրգանիզմին անհրաժեշտ հանքանյութեր։
Այս բոլոր տեխնոլոգիաները ցույց են տալիս գիտության և նորարարության ուժը՝ մարդկության առջև ծառացած ամենամեծ մարտահրավերներից մեկի՝ ջրային ճգնաժամի լուծման գործում: Սրանք մեծապես կնպաստեն մարդկանց կեղտոտ ջրից առաջացած հիվանդություններից փրկելուն և առողջ ապագա կառուցելուն: Հետևաբար, մեր պարտականությունն է հասկանալ, թե որքան թանկ է ջուրը և այն խնայողաբար օգտագործել:
Տուն տանելու հաղորդագրություն
- Աշխարհի բնակչության մեծ մասը լուրջ դժվարությունների է բախվում՝ չունենալով մաքուր խմելու ջուր։ Սա լուրջ համաշխարհային առողջապահական ճգնաժամ է։
- Գիտնականներն այժմ հայտնաբերել են զարմանալի նոր տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են օդից ջուր ստանալը, ջրում տոքսինների հեշտությամբ հայտնաբերումը և ջրի մաքրումը առանց էլեկտրականության։
- Դրա օրինակներից են այնպիսի տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են մետաղ-օրգանական կառուցվածքները (MOF), կենսասենսորները և շոկային էլեկտրոդիալիզը։
- Այս նոր հայտնագործությունները մեծ հույս են ներշնչում աշխարհի մարդկանց առողջությունը պաշտպանելու և կեղտոտ ջրով տարածվող հիվանդությունները կանխելու համար։
- Եթե աղտոտված ջուր խմելու հետևանքով ի հայտ են գալիս որևէ ախտանիշ, անմիջապես դիմեք բժշկի խորհրդատվության համար։
Ջրի մաքրում, մաքուր ջուր, ջրային տեխնոլոգիաներ, երաշտ, ջրի սակավություն, գիտական հայտնագործություններ, ՖՆ
💬 Comments (0)
Դեռևս ոչ մի մեկնաբանություն չի հրապարակվել: Ավելացրեք ձեր մեկնաբանությունն այստեղ առաջին անգամ:
Ավելացրեք ձեր մեկնաբանությունը