Rešitev za problem z vodo? Spoznajmo nenavadno škatlo, ki zbira vodo na nebu! (Tehnologija čiščenja vode)

Predstavljajte si, da sredi puste puščave stoji majhna škatla, ki lahko iz zraka pridobiva čisto pitno vodo . Sliši se kot prizor iz znanstvenofantastičnega filma, kajne? Ampak zdaj je resničnost. Danes govorimo o nekaterih najbolj neverjetnih novih tehnologijah, ki bi lahko rešile hudo svetovno vodno krizo.

Po podatkih Združenih narodov več kot dve milijardi ljudi na svetu nima dostopa do varne pitne vode . Nekatera območja so naravno pod pritiskom zaradi pomanjkanja vode. Suše, ki jih povzročajo podnebne spremembe, so težavo še poslabšale. Za nekatere ljudi je voda, ki jo imajo, umazana, polna mikrobov in strupenih kemikalij . Za nekatere pa oboje. Zato znanstveniki iščejo nove, presenetljive načine za rešitev te težave.

Puščavski kombajn: Škatla, ki v puščavi iz zraka proizvaja vodo

Zrak, ki ga dihamo, vsebuje veliko količino vodne pare, ki je ne moremo videti. To je eden največjih virov vode na Zemlji.

Profesor Yagi in njegova ekipa so našli nov način za izkoriščanje tega ogromnega, nevidnega vodnega vira. Združili so posebne molekule in ustvarili strukturo, podobno ogrodju. Te se imenujejo kovinsko-organski ogrodji (MOF) . To so neverjetne stvari. Kos MOF-a, majhen kot kost, ima površino , veliko kot dve nogometni igrišči, če ga razprostrete.

Ustvarili so škatlo iz pleksi stekla, napolnjeno s tem MOF materialom. Ta škatla se segreje, ko je izpostavljena sončni svetlobi. MOF v notranjosti škatle nato absorbira tudi najmanjšo količino vodne pare v zraku zelo suhe puščave. Nato se ta absorbirana vodna para spremeni v tekočino in se zbere kot čista, pitna voda. Kot pravi profesor Yagi: »Na svetu ni nobenega drugega materiala, ki bi lahko absorbiral vodo iz zraka pri tako nizki vlažnosti in jo ponovno sprostil, razen tega MOF-a.«

Škatla na sončno energijo, izdelana iz samo 200 gramov tega MOF-a, lahko zbere več kot galono (skoraj 4,5 litra) vode na dan. Model na električni pogon lahko to počne neprekinjeno ves dan.

"Detektor bio-možganskih toksinov", ki zazna toksine v vodi

Ni dovolj, da je voda čista, ampak mora biti tudi varna. Voda lahko vsebuje nevarne toksine, ki jih ne moremo videti ali okusiti. Na primer arzen , svinec in nevarne bakterije . Raziskovalci na Univerzi Northwestern poskušajo najti preprost način za njihovo odkrivanje.

Za to so si pomagali z mikroorganizmi. Ti mikroorganizmi imajo neverjetno sposobnost prepoznavanja strupenih snovi v vodi in zaščite pred njimi. Kot da bi imeli prav za ta namen specializirane "genetske molekularne možgane" .

Kako to deluje?

Preprosto povedano, ti mikroorganizmi imajo v svojih telesih vrsto beljakovine, imenovane biosenzorji . Ko je v vodi strupena snov, na primer svinec, se ta biosenzor pritrdi na te molekule svinca. Nato se v telesu tega mikroorganizma aktivira določen gen in ta svinec se izloči iz telesa.

Raziskovalci so vzeli te biosenzorje in nekoliko spremenili njihovo strukturo DNK . Z modifikacijo so vklopili gen, ki bi oddajal svetlobo (sijaj), namesto gena, ki bi oddajal strup, ko bi bil izpostavljen strupu, kot je svinec.

Torej, kaj se zgodi zdaj, ko dodate te DNK-modificirane beljakovine v vzorec vode, če je v tej vodi toksin, začne ta svetiti. Bolj ko se toksin v vodi poveča, bolj se sveti. To je kot čarovnija!

Povzetek sodobnih tehnologij

Nekatere od teh sodobnih tehnologij, ki so se pojavile kot rešitve za svetovno vodno krizo, so povzete v spodnji tabeli.

Še nekaj presenetljivih rešitev

Klorni stroj, ki ne pušča prostora za napake

Klor je močno razkužilo, ki uničuje mikrobe v vodi. Vendar ga je lahko težko pravilno uporabljati. Ko dodate tablete klora, jih je včasih preveč ali premalo. Raziskovalci na Inštitutu za okolje Tufts so kot rešitev razvili preprosto napravo, ki deluje brez elektrike .

Sestavljen je iz dveh delov. Majhne škatle, ki je pritrjena na konec vodovodne cevi, in rezervoarja, napolnjenega s tekočim klorom. Ko voda hitro teče skozi cev, se v tej majhni škatli ustvari tlačna razlika. Temu pravimo Venturijev učinek . Zaradi te tlačne razlike se iz rezervoarja za klor samodejno izvleče prava količina klora in se zmeša z vodo. Na ta način je voda vedno čista, brez človeške napake.

Metoda odstranjevanja svinca z "šokantno" vodo

Zaradi hude zdravstvene krize, ki jo je povzročil svinec v oskrbi z vodo ameriškega mesta Flint, je skupina znanstvenikov na Tehnološkem inštitutu v Massachusettsu (MIT) razvila novo metodo za odstranjevanje težkih kovin iz vode.

Uporabili so tehniko, imenovano "šok elektrodializa" . Pri tej tehniki se nečistoče v vodi ločujejo z uporabo elektrike. Svinec je zelo težko odstraniti iz vode, saj se lahko na druge načine oprime sten opreme. Vendar pa lahko ta tehnika odstrani 95 % svinca, ne da bi iz vode odstranila esencialne minerale, kot je natrij. To prečisti vodo in pusti minerale, ki jih telo potrebuje.

Vse te tehnologije kažejo na moč znanosti in inovacij pri reševanju enega največjih izzivov, s katerimi se sooča človeštvo, vodne krize. Te bodo v veliki meri pripomogle k reševanju ljudi pred boleznimi, ki jih povzroča umazana voda, in k izgradnji zdrave prihodnosti. Zato je naša dolžnost, da razumemo, kako dragocena je voda, in jo uporabljamo varčno.

Čiščenje vode, čista voda, vodna tehnologija, suša, pomanjkanje vode, znanstvena odkritja, MOF