Predstavte si, že uprostred neúrodnej púšte by stála malá krabička, ktorá by dokázala zo vzduchu vyrobiť čistú pitnú vodu . Znie to ako scéna zo sci-fi filmu, však? Ale teraz je to realita. Dnes hovoríme o niektorých najúžasnejších nových technológiách, ktoré by mohli vyriešiť zúfalú vodnú krízu na svete.
Podľa Organizácie Spojených národov viac ako dve miliardy ľudí na svete nemá prístup k bezpečnej pitnej vode . Niektoré oblasti majú prirodzený nedostatok vody. A suchá spôsobené zmenou klímy tento problém ešte zhoršili. Pre niektorých ľudí je voda, ktorú majú, špinavá, plná baktérií a toxických chemikálií . Pre niektorých oboje. Vedci preto hľadajú nové, prekvapujúce spôsoby, ako tento problém vyriešiť.
Púštny kombajn: Krabica, ktorá vyrába vodu zo vzduchu v púšti
Vzduch, ktorý dýchame, obsahuje veľké množstvo vodnej pary, ktorú nevidíme. Je to jeden z najväčších zdrojov vody na Zemi.
Podľa Omara M. Yaghiho, profesora na Kalifornskej univerzite v Berkeley, by sme s použitím nepatrného množstva vodnej pary v atmosfére, menej ako 0,001 %, mohli zabezpečiť 50 litrov vody denne pre každého človeka na planéte.
Profesor Yagi a jeho tím našli nový spôsob, ako využiť tento rozsiahly, neviditeľný vodný zdroj. Spojili špeciálne molekuly a vytvorili štruktúru podobnú lešeniu. Tieto sa nazývajú metalo-organické štruktúry (MOF) . Sú to úžasné veci. Kus MOF, malý ako kosť, má po rozložení povrch veľký ako dve futbalové ihriská .
Vytvorili plexisklovú krabicu naplnenú týmto MOF materiálom. Táto krabica sa zahrieva, keď je vystavená slnečnému žiareniu. MOF vo vnútri krabice potom absorbuje aj to najmenšie množstvo vodnej pary vo vzduchu veľmi suchej púšte. Táto absorbovaná vodná para sa potom zmení na kvapalinu a zachytáva sa ako čistá pitná voda. Ako hovorí profesor Yagi: „Na svete neexistuje žiadny iný materiál, ktorý by dokázal absorbovať vodu zo vzduchu pri takej nízkej vlhkosti a opäť ju uvoľniť, okrem tohto MOF.“
Solárna nádoba vyrobená len z 200 gramov tohto MOF dokáže zhromaždiť viac ako galón (takmer 4,5 litra) vody za deň. Model na elektrický pohon to dokáže robiť nepretržite celý deň.
„Detektor biotoxínov v mozgu“, ktorý detekuje toxíny vo vode
Nestačí, aby bola voda čistá, musí byť aj bezpečná. Voda môže obsahovať nebezpečné toxíny, ktoré nevidíme ani neochutnáme. Napríklad arzén , olovo a nebezpečné baktérie . Výskumníci z Northwestern University sa snažia nájsť jednoduchý spôsob, ako ich odhaliť.
Na tento účel si zabezpečili pomoc mikroorganizmov. Tieto mikroorganizmy majú úžasnú schopnosť rozpoznať toxické látky vo vode a chrániť sa pred nimi. Je to, akoby mali na tento účel špecializovaný „genetický molekulárny mozog“ .
Ako to funguje?
Jednoducho povedané, tieto mikroorganizmy majú vo svojom tele typ proteínu nazývaného biosenzory . Keď je vo vode toxická látka, napríklad olovo, tento biosenzor sa pripojí k týmto molekulám olova. Potom sa v tele daného mikroorganizmu aktivuje určitý gén a toto olovo sa z tela vylúči.
Výskumníci vzali tieto biosenzory a mierne upravili štruktúru ich DNA . Úpravou aktivovali gén, ktorý by vyžaroval svetlo (žiarivú látku) namiesto génu, ktorý by vyžaroval jed pri vystavení jedu, ako je olovo.
Takže to, čo sa teraz stane, je to, že keď pridáte tieto DNA-modifikované proteíny do vzorky vody, ak je vo vode toxín, začne žiariť. Čím viac sa toxínu vo vode zvyšuje, tým viac žiari. Je to ako kúzlo!
Zhrnutie moderných technológií
Niektoré z týchto moderných technológií, ktoré sa objavili ako riešenia svetovej vodnej krízy, sú zhrnuté v tabuľke nižšie.
| Technológia | Ako to funguje | Kľúčový prínos |
|---|---|---|
| Púštny kombajn | Použitie metalo-organických štruktúr (MOF) na absorpciu vodnej pary aj z veľmi suchého vzduchu a výrobu čistej vody. | Voda sa dá vyrobiť kdekoľvek, bez elektriny alebo rozsiahlej infraštruktúry. |
| Detektor biotoxínov v mozgu | Biosenzory geneticky modifikovaných mikroorganizmov žiaria v prítomnosti toxínov vo vode. | Byť schopný rýchlo a jednoducho otestovať bezpečnosť vody. |
| Dávkovač chlóru odolný voči chybám | Bez elektriny, automatické primiešanie správneho množstva chlóru do vody pomocou Venturiho efektu. | Minimalizujte ľudské chyby a pravidelne dezinfikujte vodu. |
| Šoková vodná terapia | Odstraňovanie ťažkých kovov, ako je olovo, z vody pomocou šokovej elektrodialýzy. | Z vody sa dajú odstrániť iba škodlivé ťažké kovy bez odstránenia základných minerálov. |
Niektoré ďalšie prekvapujúce riešenia
Chlórový stroj, ktorý nenecháva priestor na chyby
Chlór je silný dezinfekčný prostriedok, ktorý ničí baktérie vo vode. Jeho správne používanie však môže byť zložité. Keď pridáte chlórové tablety, niekedy ich môžete skončiť s priveľa alebo primálo. Ako riešenie vyvinuli výskumníci z Tufts Institute of the Environment jednoduché zariadenie, ktoré funguje bez elektriny .
Skladá sa z dvoch častí. Malej nádoby, ktorá je pripevnená na koniec vodovodného potrubia, a nádrže naplnenej tekutým chlórom. Keď voda rýchlo preteká potrubím, vo vnútri tejto malej nádoby vzniká tlakový rozdiel. Toto sa nazýva Venturiho efekt . Vďaka tomuto tlakovému rozdielu sa z nádrže s chlórom automaticky odoberá správne množstvo chlóru a zmieša sa s vodou. Týmto spôsobom je voda vždy čistá bez akejkoľvek ľudskej chyby.
Metóda odstraňovania olova „šokujúcou“ vodou
Kvôli vážnej zdravotnej kríze spôsobenej olovom vo vodárňach amerického mesta Flint vyvinula skupina vedcov z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) novú metódu na odstraňovanie ťažkých kovov z vody.
Použili techniku nazývanú „šoková elektrodialýza“ . Táto technika zahŕňa použitie elektriny na oddelenie nečistôt vo vode. Olovo je veľmi ťažko odstrániteľná látka z vody, pretože sa môže inými spôsobmi prilepiť na steny zariadenia. Táto technika však dokáže odstrániť 95 % olova bez toho, aby z vody odstránila základné minerály, ako je sodík. Tým sa voda čistí a zanechávajú sa v nej minerály, ktoré telo potrebuje.
Všetky tieto technológie ukazujú silu vedy a inovácií pri riešení jednej z najväčších výziev, ktorým ľudstvo čelí, a to vodnej krízy. Tieto technológie výrazne prispejú k ochrane ľudí pred chorobami spôsobenými znečistenou vodou a k budovaniu zdravej budúcnosti. Preto je našou povinnosťou pochopiť, aká vzácna je voda, a používať ju šetrne.
Posolstvo na odnesenie domov
- Veľká časť svetovej populácie čelí vážnym ťažkostiam bez prístupu k čistej pitnej vode. Ide o vážnu globálnu zdravotnú krízu.
- Vedci teraz objavili úžasné nové technológie, ako je výroba vody zo vzduchu, jednoduchá detekcia toxínov vo vode a čistenie vody bez elektriny.
- Medzi príklady patria technológie ako sú metalo-organické štruktúry (MOF), biosenzory a šoková elektrodialýza.
- Tieto nové objavy ponúkajú veľkú nádej na ochranu zdravia ľudí na celom svete a prevenciu šírenia chorôb znečistenou vodou.
- Ak sa u vás objavia akékoľvek príznaky v dôsledku pitia kontaminovanej vody, okamžite vyhľadajte lekársku pomoc.
Čistenie vody, čistá voda, vodné technológie, sucho, nedostatok vody, vedecké objavy, MOF
💬 Comments (0)
Zatiaľ neboli pridané žiadne komentáre. Prvýkrát sem pridajte svoj komentár.
Pridajte svoj komentár