Risinājums ūdens problēmai? Uzzināsim par dīvainu kasti, kas debesīs savāc ūdeni! (Ūdens attīrīšanas tehnoloģija)

Iedomājieties, ka neauglīga tuksneša vidū atrodas neliela kastīte, kas var no gaisa pagatavot tīru dzeramo ūdeni . Tas izklausās pēc ainas no zinātniskās fantastikas filmas, vai ne? Bet tagad tā ir realitāte. Šodien mēs runājam par dažām no apbrīnojamākajām jaunajām tehnoloģijām, kas varētu atrisināt pasaules nopietno ūdens krīzi.

Saskaņā ar Apvienoto Nāciju Organizācijas datiem vairāk nekā diviem miljardiem cilvēku pasaulē nav piekļuves drošam dzeramajam ūdenim . Dažos apgabalos dabiski trūkst ūdens. Un klimata pārmaiņu izraisītais sausums ir saasinājis problēmu. Dažiem cilvēkiem ūdens, kas viņiem ir, ir netīrs, pilns ar mikrobiem un toksiskām ķīmiskām vielām . Dažiem - abi. Tāpēc zinātnieki atrod jaunus, pārsteidzošus veidus, kā atrisināt šo problēmu.

Tuksneša kombains: kaste, kas tuksnesī no gaisa ražo ūdeni

Gaiss, ko mēs elpojam, satur lielu daudzumu ūdens tvaiku, ko mēs nevaram redzēt. Tas ir viens no lielākajiem ūdens avotiem uz Zemes.

Profesors Jagi un viņa komanda ir atraduši jaunu veidu, kā izmantot šo plašo, neredzamo ūdens resursu. Viņi ir apvienojuši īpašas molekulas, lai izveidotu sastatnēm līdzīgu struktūru. Tos sauc par metālorganiskajiem karkasiem (MOF) . Tās ir pārsteidzošas lietas. MOF gabaliņš, tik mazs kā kauls, var iegūt virsmas laukumu, kas ir tikpat liels kā divi futbola laukumi, ja to izklāj.

Viņi izveidoja Plexiglas kasti, kas piepildīta ar šo MOF materiālu. Šī kaste uzkarst, pakļaujoties saules gaismai. Kastes iekšpusē esošais MOF absorbē pat vismazāko ūdens tvaiku daudzumu ļoti sausa tuksneša gaisā. Pēc tam šie absorbētie ūdens tvaiki pārvēršas šķidrumā un tiek savākti kā tīrs, dzerams ūdens. Kā saka profesors Jagi: "Pasaulē nav cita materiāla, kas varētu absorbēt ūdeni no gaisa tik zemā mitruma apstākļos un atbrīvot to atpakaļ, izņemot šo MOF."

Ar saules enerģiju darbināma kaste, kas izgatavota tikai no 200 gramiem šī MOF, var savākt vairāk nekā galonu (gandrīz 4,5 litrus) ūdens dienā. Elektriskais modelis to var darīt nepārtraukti visu dienu.

"Bio-smadzeņu toksīnu detektors", kas atklāj toksīnus ūdenī

Nepietiek tikai ar to, ka ūdens ir tīrs, tam jābūt arī drošam. Ūdens var saturēt bīstamus toksīnus, ko mēs nevaram redzēt vai sajust garšu. Piemēram, arsēnu , svinu un bīstamas baktērijas . Ziemeļrietumu universitātes pētnieki cenšas atrast vienkāršu veidu, kā tos atklāt.

Lai to paveiktu, viņi ir piesaistījuši mikroorganismu palīdzību. Šiem mikroorganismiem piemīt pārsteidzoša spēja atpazīt ūdenī esošās toksiskās vielas un pasargāt sevi no tām. Rodas iespaids, ka tieši šim nolūkam tiem ir specializētas “ģenētiskās molekulārās smadzenes” .

Kā tas darbojas?

Vienkārši sakot, šiem mikroorganismiem organismā ir olbaltumvielu veids, ko sauc par biosensoriem . Kad ūdenī ir toksiska viela, piemēram, svins, šis biosensors piestiprinās pie šīm svina molekulām. Tad šī mikroorganisma organismā tiek aktivizēts noteikts gēns, un šis svins tiek izsūknēts no organisma.

Pētnieki nedaudz modificēja šo biosensoru DNS struktūru. To modificējot, viņi ieslēdza gēnu, kas izstaro gaismu (mirdzumu), nevis gēnu, kas izstaro indi, ja tie tiek pakļauti tādai indei kā svins.

Tātad, kas notiek tagad, kad ūdens paraugam pievieno šīs DNS modificētās olbaltumvielas, ja šajā ūdenī ir toksīns, tas sāk mirdzēt. Jo vairāk toksīna ūdenī palielinās, jo vairāk tas mirdz. Tas ir kā maģija!

Mūsdienu tehnoloģiju kopsavilkums

Dažas no šīm modernajām tehnoloģijām, kas ir parādījušās kā risinājumi pasaules ūdens krīzei, ir apkopotas tabulā zemāk.

Vēl daži pārsteidzoši risinājumi

Hlora mašīna, kas neatstāj vietu kļūdām

Hlors ir spēcīgs dezinfekcijas līdzeklis, kas iznīcina baktērijas ūdenī. Taču to var būt sarežģīti lietot pareizi. Pievienojot hlora tabletes, dažreiz var rasties pārāk daudz vai pārāk maz hlora. Kā risinājumu Tuftsas Vides institūta pētnieki ir izstrādājuši vienkāršu ierīci, kas darbojas bez elektrības .

Tas sastāv no divām daļām. Nelielas kastes, kas piestiprināta ūdensvada galam, un tvertnes, kas piepildīta ar šķidru hloru. Kad ūdens strauji plūst caur cauruli, šajā mazajā kastē rodas spiediena starpība. To sauc par Venturi efektu . Šīs spiediena starpības dēļ no hlora tvertnes automātiski tiek iesūkts pareizais hlora daudzums un sajaukts ar ūdeni. Tādā veidā ūdens vienmēr ir tīrs, bez jebkādām cilvēciskām kļūdām.

Svina atdalīšanas metode, "šokojot" ūdeni

Sakarā ar nopietno veselības krīzi, ko izraisīja svina klātbūtne ūdensapgādē Amerikas pilsētā Flintā, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) zinātnieku grupa izstrādāja jaunu metodi smago metālu atdalīšanai no ūdens.

Viņi izmantoja metodi, ko sauc par "šoka elektrodialīzi" . Tā ietver elektrības izmantošanu, lai atdalītu piemaisījumus ūdenī. Svins ir ļoti grūti noņemama viela no ūdens, jo tas var pielipt pie iekārtu sienām citos veidos. Taču šī metode var noņemt 95% svina , neizņemot no ūdens svarīgus minerālus, piemēram, nātriju. Tas attīra ūdeni un atstāj minerālvielas, kas nepieciešamas organismam.

Visas šīs tehnoloģijas parāda zinātnes un inovāciju spēku, risinot vienu no lielākajām cilvēces problēmām – ūdens krīzi. Tās sniegs lielu ieguldījumu cilvēku glābšanā no netīra ūdens izraisītām slimībām un veselīgas nākotnes veidošanā. Tāpēc mūsu pienākums ir saprast, cik vērtīgs ir ūdens, un lietot to taupīgi.

Ūdens attīrīšana, tīrs ūdens, ūdens tehnoloģijas, sausums, ūdens trūkums, zinātniskie atklājumi, MOF