წარმოიდგინეთ, უნაყოფო უდაბნოს შუაგულში პატარა ყუთი იყო, რომელსაც ჰაერიდან სუფთა სასმელი წყლის დამზადება შეეძლო. ეს სამეცნიერო ფანტასტიკის ფილმის სცენას ჰგავს, არა? მაგრამ ეს ახლა რეალობაა. დღეს ჩვენ ვსაუბრობთ რამდენიმე ყველაზე გასაოცარ ახალ ტექნოლოგიაზე, რომელსაც შეუძლია მსოფლიოში წყლის მწვავე კრიზისის მოგვარება.
გაეროს მონაცემებით, მსოფლიოში ორ მილიარდზე მეტ ადამიანს არ აქვს წვდომა უსაფრთხო სასმელ წყალზე . ზოგიერთ რაიონს ბუნებრივად წყლის დეფიციტი აქვს. კლიმატის ცვლილებით გამოწვეულმა გვალვებმა კი პრობლემა კიდევ უფრო გაამწვავა. ზოგიერთი ადამიანისთვის წყალი, რომელიც მათ აქვთ, ჭუჭყიანია, სავსეა მიკრობებითა და ტოქსიკური ქიმიკატებით . ზოგისთვის კი ორივე. ამიტომ, მეცნიერები ამ პრობლემის გადაჭრის ახალ, გასაოცარ გზებს პოულობენ.
უდაბნოს მკრეფავი: ყუთი, რომელიც უდაბნოში ჰაერიდან წყალს ამზადებს.
ჰაერი, რომელსაც ვსუნთქავთ, შეიცავს დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლს, რომლის დანახვაც შეუძლებელია. ეს დედამიწაზე წყლის ერთ-ერთი უდიდესი წყაროა.
კალიფორნიის უნივერსიტეტის (ბერკლი) პროფესორის, ომარ მ. იაგის თქმით, ატმოსფეროში წყლის ორთქლის მცირე რაოდენობის, 0,001%-ზე ნაკლების გამოყენებით, პლანეტის ყველა ადამიანისთვის დღეში 50 ლიტრი წყლის მიწოდება შეგვეძლო.
პროფესორმა იაგიმ და მისმა გუნდმა ამ უზარმაზარი, უხილავი წყლის რესურსის გამოყენების ახალი გზა იპოვეს. მათ სპეციალური მოლეკულები გააერთიანეს ხარაჩოს მსგავსი სტრუქტურის შესაქმნელად. მათ მეტალ-ორგანული ჩარჩოები (MOF) ეწოდებათ. ეს საოცარი არსებებია. MOF-ის ნაჭერს, რომელიც ძვლის ზომისაა, ორი საფეხბურთო მოედნის ზომის ზედაპირი აქვს, თუ მას გაშლით.
მათ შექმნეს პლექსიგლასის ყუთი, რომელიც სავსე იყო ამ MOF მასალით. ეს ყუთი ცხელდება მზის სხივების ზემოქმედებისას. ყუთში არსებული MOF შემდეგ შთანთქავს ძალიან მშრალი უდაბნოს ჰაერში არსებული წყლის ორთქლის უმცირეს რაოდენობასაც კი. შემდეგ, ეს შთანთქმული წყლის ორთქლი გარდაიქმნება სითხედ და გროვდება სუფთა, სასმელ წყალად. როგორც პროფესორი იაგი ამბობს, „მსოფლიოში არ არსებობს სხვა მასალა, რომელსაც შეუძლია ჰაერიდან წყლის შთანთქმა ასეთ დაბალ ტენიანობაში და ხელახლა გამოყოფა, ამ MOF-ის გარდა“.
ამ MOF-ის მხოლოდ 200 გრამით დამზადებულ მზის ენერგიაზე მომუშავე ყუთს დღეში ერთ გალონზე (თითქმის 4.5 ლიტრზე) მეტი წყლის შეგროვება შეუძლია. ელექტროენერგიით მომუშავე მოდელს ამის გაკეთება მთელი დღის განმავლობაში უწყვეტად შეუძლია.
„ბიო-ტვინის ტოქსინების დეტექტორი“, რომელიც წყალში ტოქსინებს აფიქსირებს
წყლის სისუფთავე საკმარისი არ არის, ის ასევე უსაფრთხო უნდა იყოს. წყალი შეიძლება შეიცავდეს საშიშ ტოქსინებს, რომელთა დანახვა ან გემოც არ შეგვიძლია. მაგალითად, დარიშხანი , ტყვია და საშიში ბაქტერიები . ნორთვესტერნის უნივერსიტეტის მკვლევარები ცდილობენ იპოვონ მათი აღმოჩენის მარტივი გზა.
ამისათვის მათ მიკროორგანიზმების დახმარება მიმართეს. ამ მიკროორგანიზმებს აქვთ საოცარი უნარი, ამოიცნონ და დაიცვან თავი წყალში არსებული ტოქსიკური ნივთიერებებისგან. თითქოს მათ სწორედ ამ მიზნით სპეციალიზებული „გენეტიკური მოლეკულური ტვინი“ აქვთ.
როგორ მუშაობს ეს?
მარტივად რომ ვთქვათ, ამ მიკროორგანიზმებს ორგანიზმში აქვთ ცილის ტიპი, რომელსაც ბიოსენსორები ეწოდება. როდესაც წყალში ტოქსიკური ნივთიერებაა, მაგალითად, ტყვია, ეს ბიოსენსორი მიდის და ემაგრება ტყვიის მოლეკულებს. შემდეგ ამ მიკროორგანიზმის ორგანიზმში გარკვეული გენი აქტიურდება და ეს ტყვია ორგანიზმიდან გამოიდევნება.
მკვლევრებმა ეს ბიოსენსორები ოდნავ შეცვალეს და მათი დნმ-ის სტრუქტურა ოდნავ შეცვალეს. მათი მოდიფიკაციით, მათ ჩართეს გენი, რომელიც სინათლეს (ნათებას) გამოყოფდა იმ გენის ნაცვლად, რომელიც ტყვიის მსგავს შხამთან შეხებისას შხამს გამოყოფდა.
ასე რომ, ახლა ხდება ის, რომ როდესაც ამ დნმ-მოდიფიცირებულ ცილებს წყლის ნიმუშს უმატებთ, თუ ამ წყალში ტოქსინია, ის იწყებს ნათებას. რაც უფრო იზრდება წყალში ტოქსინის დონე, მით უფრო ნათდება. ეს მაგიას ჰგავს!
თანამედროვე ტექნოლოგიების შეჯამება
ქვემოთ მოცემულ ცხრილში შეჯამებულია ზოგიერთი თანამედროვე ტექნოლოგია, რომლებიც მსოფლიო წყლის კრიზისის გადაჭრის გზების სახით გამოჩნდა.
| ტექნოლოგია | როგორ მუშაობს | ძირითადი სარგებელი |
|---|---|---|
| უდაბნოს მკრეფავი | მეტალო-ორგანული ჩარჩოების (MOF) გამოყენება წყლის ორთქლის შთანთქმის მიზნით, თუნდაც ძალიან მშრალი ჰაერიდან, და სუფთა წყლის წარმოებისთვის. | წყლის წარმოება შესაძლებელია ნებისმიერ ადგილას, ელექტროენერგიის ან დიდი ინფრასტრუქტურის გარეშე. |
| ბიო-ტვინის ტოქსინის დეტექტორი | გენმოდიფიცირებული მიკროორგანიზმების ბიოსენსორები წყალში ტოქსინების არსებობისას ანათებენ. | წყლის უსაფრთხოების სწრაფად და მარტივად შემოწმების შესაძლებლობა. |
| შეცდომებისგან დაცული ქლორის დისპენსერი | ელექტროენერგიის გარეშე, ვენტურის ეფექტის გამოყენებით, წყალში ქლორის სწორი რაოდენობის ავტომატურად შერევა. | მინიმუმამდე დაიყვანეთ ადამიანური შეცდომა და რეგულარულად ჩაატარეთ წყლის დეზინფექცია. |
| შოკური წყლის თერაპია | წყლიდან მძიმე მეტალების, მაგალითად ტყვიის, მოცილება შოკური ელექტროდიალიზის საშუალებით. | წყლიდან აუცილებელი მინერალების ამოღების გარეშე მხოლოდ მავნე მძიმე მეტალების მოცილებაა შესაძლებელი. |
კიდევ რამდენიმე გასაკვირი გადაწყვეტა
ქლორის აპარატი, რომელიც შეცდომის ადგილს არ ტოვებს
ქლორი ძლიერი სადეზინფექციო საშუალებაა, რომელიც წყალში არსებულ მიკრობებს კლავს. თუმცა, მისი სწორად გამოყენება შეიძლება რთული იყოს. როდესაც ქლორის ტაბლეტებს დაამატებთ, ზოგჯერ შეიძლება ძალიან ბევრი ან ძალიან ცოტა ქლორი მიიღოთ. გამოსავლის სახით, ტაფტსის გარემოსდაცვითი ინსტიტუტის მკვლევარებმა შეიმუშავეს მარტივი მოწყობილობა, რომელიც ელექტროენერგიის გარეშე მუშაობს.
ის ორი ნაწილისგან შედგება. პატარა ყუთი, რომელიც წყლის მილის ბოლოზეა მიმაგრებული და თხევადი ქლორით სავსე ავზი. როდესაც წყალი სწრაფად მიედინება მილში, ამ პატარა ყუთში წნევის სხვაობა იქმნება. ამას ვენტურის ეფექტი ეწოდება. ამ წნევის სხვაობის გამო, ქლორის ავზიდან ავტომატურად მიიღება ქლორის საჭირო რაოდენობა და ურევენ წყალს. ამ გზით, წყალი ყოველთვის სუფთაა, ყოველგვარი ადამიანური შეცდომის გარეშე.
ტყვიის მოცილების მეთოდი „შოკური“ წყლით
ამერიკული ქალაქ ფლინტის წყალმომარაგებაში ტყვიის შემცველობით გამოწვეული მძიმე ჯანმრთელობის კრიზისის გამო, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) მეცნიერთა ჯგუფმა შეიმუშავა წყლიდან მძიმე მეტალების მოსაშორებლად ახალი მეთოდი.
მათ გამოიყენეს ტექნიკა, რომელსაც „შოკური ელექტროდიალიზი“ ეწოდება. ეს გულისხმობს ელექტროენერგიის გამოყენებას წყალში არსებული მინარევების გამოსაყოფად. ტყვია წყლიდან ძალიან რთული მოსაშორებელი ნივთიერებაა, რადგან მას შეუძლია სხვა გზებით მიეკროს აღჭურვილობის კედლებს. თუმცა, ამ ტექნიკას შეუძლია ტყვიის 95%-ის მოცილება წყლიდან ისეთი აუცილებელი მინერალების, როგორიცაა ნატრიუმი, მოცილების გარეშე. ეს ასუფთავებს წყალს და ტოვებს ორგანიზმისთვის საჭირო მინერალებს.
ყველა ეს ტექნოლოგია აჩვენებს მეცნიერებისა და ინოვაციების ძალას კაცობრიობის წინაშე არსებული ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევის, წყლის კრიზისის, გადაჭრაში. ეს დიდ როლს შეასრულებს ადამიანების გადარჩენაში დაბინძურებული წყლით გამოწვეული დაავადებებისგან და ჯანსაღი მომავლის შექმნაში. ამიტომ, ჩვენი მოვალეობაა გავიგოთ, რამდენად ძვირფასია წყალი და გამოვიყენოთ იგი ზომიერად.
სახლში წასაღებად განკუთვნილი შეტყობინება
- მსოფლიოს მოსახლეობის დიდი ნაწილი სერიოზულ სირთულეებს განიცდის სუფთა სასმელ წყალზე წვდომის გარეშე. ეს სერიოზული გლობალური ჯანდაცვის კრიზისია.
- მეცნიერებმა ახლახან აღმოაჩინეს საოცარი ახალი ტექნოლოგიები, როგორიცაა ჰაერისგან წყლის მიღება, წყალში ტოქსინების ადვილად აღმოჩენა და წყლის ელექტროენერგიის გარეშე გაწმენდა.
- ამის მაგალითებია ისეთი ტექნოლოგიები, როგორიცაა მეტალ-ორგანული ჩარჩოები (MOF), ბიოსენსორები და შოკური ელექტროდიალიზი.
- ეს ახალი აღმოჩენები დიდ იმედს იძლევა მთელ მსოფლიოში ადამიანების ჯანმრთელობის დაცვისა და ჭუჭყიანი წყლით გავრცელებული დაავადებების პრევენციის კუთხით.
- თუ დაბინძურებული წყლის დალევის შედეგად რაიმე სიმპტომი განგივითარდებათ, დაუყოვნებლივ მიმართეთ ექიმს რჩევისთვის.
წყლის გამწმენდი, სუფთა წყალი, წყლის ტექნოლოგია, გვალვა, წყლის დეფიციტი, სამეცნიერო აღმოჩენები, ფინანსთა სამინისტრო
💬 Comments (0)
კომენტარი ჯერ არ გამოქვეყნებულა. დაამატეთ თქვენი კომენტარი აქ პირველად.
დაამატეთ თქვენი კომენტარი