Solusi pikeun masalah cai? Hayu urang diajar ngeunaan kotak anéh anu ngumpulkeun cai di langit! (Téhnologi Pemurnian Cai)

Bayangkeun, di tengah gurun anu tandus, aya kotak leutik anu tiasa ngadamel cai nginum anu bersih tina hawa. Sigana mah sapertos adegan tina pilem fiksi ilmiah, sanés? Tapi ayeuna éta janten kanyataan. Dinten ieu urang ngobrolkeun sababaraha téknologi énggal anu paling endah anu tiasa ngabéréskeun krisis cai anu parah di dunya.

Numutkeun PBB, langkung ti dua milyar jalmi di dunya teu gaduh aksés kana cai nginum anu aman . Sababaraha daérah sacara alami kakurangan cai. Sareng halodo anu disababkeun ku parobahan iklim parantos ngajantenkeun masalah ieu langkung parah. Pikeun sababaraha jalmi, cai anu dipiboga kotor, pinuh ku kuman sareng bahan kimia toksik . Pikeun sababaraha, duanana. Janten para ilmuwan mendakan cara-cara énggal anu ngajentul pikeun ngarengsekeun masalah ieu.

Desert Harvester: Kotak anu ngahasilkeun cai tina hawa di gurun

Hawa anu urang hirup ngandung seueur uap cai, anu teu tiasa urang tingali. Ieu mangrupikeun salah sahiji sumber cai panggedéna di Bumi.

Profesor Yagi sareng timna parantos mendakan cara énggal pikeun ngamangpaatkeun sumber daya cai anu ageung sareng teu katingali ieu. Aranjeunna parantos ngagabungkeun molekul khusus pikeun nyiptakeun struktur sapertos perancah. Ieu disebut kerangka logam-organik (MOF) . Ieu mangrupikeun hal anu luar biasa. Sapotong MOF, sakedik tulang, gaduh luas permukaan anu ageung sapertos dua lapangan maén bal upami anjeun nyebarkeunana.

Aranjeunna ngadamel kotak Plexiglas anu dieusi ku bahan MOF ieu. Kotak ieu bakal panas nalika kakeunaan sinar panonpoé. MOF di jero kotak teras nyerep sanajan jumlah uap cai pangleutikna di hawa gurun anu garing pisan. Teras, uap cai anu diserep éta robah jadi cairan sareng dikumpulkeun salaku cai bersih anu tiasa diinum. Sapertos anu disarioskeun ku Profesor Yagi, "Teu aya bahan sanés di dunya anu tiasa nyerep cai tina hawa dina kalembaban anu handap sapertos kitu sareng ngaleupaskeun deui, kecuali MOF ieu."

Kotak anu didamel nganggo tenaga surya anu didamel ngan ukur nganggo 200 gram MOF ieu tiasa ngumpulkeun langkung ti sagalon (ampir 4,5 liter) cai per dinten. Modél anu didamel nganggo listrik tiasa ngalakukeun ieu sacara terus-terusan sadinten.

'Detektor Toksin Bio-Otak' anu ngadeteksi racun dina cai

Cai teu cekap ngan saukur bersih, tapi ogé kedah aman. Cai tiasa ngandung racun bahaya anu urang teu tiasa tingali atanapi rasakeun. Salaku conto, arsenik , timbal, sareng baktéri bahaya. Para panaliti di Universitas Northwestern nuju nyobian milarian cara anu gampang pikeun ngadeteksi ieu.

Aranjeunna parantos nyuhunkeun bantosan mikroorganisme pikeun ngalakukeun ieu. Mikroorganisme ieu gaduh kamampuan anu luar biasa pikeun mikawanoh sareng ngajaga diri tina zat toksik dina cai. Siga-siga aranjeunna gaduh 'otak molekuler genetik' khusus pikeun tujuan éta.

Kumaha ieu jalanna?

Sacara basajan, mikroorganisme ieu ngagaduhan jinis protéin anu disebut biosensor dina awakna. Nalika aya zat toksik dina cai, contona, timbal, biosensor ieu bakal napel kana molekul timbal éta. Teras gén anu tangtu dina awak mikroorganisme éta diaktipkeun, sareng timbal éta dipompa kaluar tina awak.

Anu dilakukeun ku para panalungtik nyaéta nyandak biosensor ieu sareng ngarobih sakedik struktur DNA- na. Ku cara ngarobihna, aranjeunna ngahurungkeun gén anu bakal ngaluarkeun cahaya (cahaya) tinimbang gén anu bakal ngaluarkeun racun nalika kakeunaan racun sapertos timbal.

Janten anu kajantenan ayeuna nyaéta, nalika anjeun nambihan protéin anu dimodifikasi DNA ieu kana sampel cai, upami aya racun dina cai éta, éta mimiti hurung. Beuki seueur racun dina cai ningkat, beuki hurung. Éta sapertos sihir!

Ringkesan téknologi modéren

Sababaraha téknologi modéren anu muncul salaku solusi pikeun krisis cai dunya diringkeskeun dina tabel di handap ieu.

Sababaraha solusi anu langkung héran

Mesin klorin anu teu nyésakeun rohangan pikeun kasalahan

Klorin nyaéta disinfektan anu kuat anu maéhan kuman dina cai. Tapi éta tiasa sesah dianggo kalayan leres. Nalika anjeun nambihan tablet klorin, anjeun kadang-kadang tiasa kaleuleuwihi atanapi kaleuleuwihi. Salaku solusi, para panaliti di Tufts Institute of the Environment parantos ngembangkeun alat saderhana anu tiasa dianggo tanpa listrik .

Ieu diwangun ku dua bagian. Hiji kotak leutik anu dipasang dina tungtung pipa cai, sareng hiji tanki anu dieusi ku klorin cair. Nalika cai ngalir gancang ngaliwatan pipa, bédana tekanan dijieun di jero kotak leutik ieu. Ieu disebut éfék Venturi . Kusabab bédana tekanan ieu, jumlah klorin anu pas sacara otomatis dicandak tina tanki klorin sareng dicampur sareng cai. Ku cara kieu, cai salawasna bersih, tanpa aya kasalahan manusa.

Métode pikeun miceun timbal ku cai 'ngareureuwas'

Kusabab krisis kaséhatan anu parah anu disababkeun ku timbal dina suplai cai di kota Flint di Amérika, sakelompok élmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT) ngembangkeun metode anyar pikeun miceun logam beurat tina cai.

Aranjeunna nganggo téknik anu disebut 'shock electrodialysis' . Ieu ngalibatkeun panggunaan listrik pikeun misahkeun kokotor dina cai. Timbal mangrupikeun zat anu hésé pisan dipiceun tina cai sabab tiasa nempel kana témbok alat ku cara sanés. Tapi téknik ieu tiasa miceun 95% timbal tanpa miceun mineral penting sapertos natrium tina cai. Ieu ngabersihkeun cai sareng nyésakeun mineral anu diperyogikeun ku awak.

Sadaya téknologi ieu nunjukkeun kakuatan élmu pangaweruh sareng inovasi dina ngungkulan salah sahiji tantangan panggedéna anu disanghareupan ku umat manusa, nyaéta krisis cai. Ieu bakal ngabantosan pisan pikeun nyalametkeun jalma tina panyakit anu disababkeun ku cai kotor sareng ngawangun masa depan anu séhat. Ku kituna, mangrupikeun kawajiban urang pikeun ngartos kumaha berhargana cai sareng ngagunakeunana sacara hemat.

Pemurnian cai, cai bersih, téknologi cai, halodo, kakurangan cai, panemuan ilmiah, Kementerian Keuangan