Dzeramā ūdens ieguve no organiskajiem atkritumiem? Atklājiet šo neparasto metodi, ko izstrādājuši Teksasas Universitātes pētnieki!
Piekļuve dzeramajam ūdenim ir nopietna problēma, pētnieki ir izgudrojuši biomasas kolektoru, kas spēj saražot 14 litrus ūdens no 1 kg gaisa mitruma.
Saskaņā ar PVO un UNICEF datiem aptuveni 2 miljardiem cilvēku jeb 30 % pasaules iedzīvotāju nav pieejams drošs dzeramais ūdens. Globālās sasilšanas dēļ šis skaitlis tuvākajos gados, visticamāk, palielināsies. Pēdējos gados ir parādījušās vairākas metodes, kā nodrošināt attālu kopienu piekļuvi dzeramajam ūdenim, tostarp atmosfēras ūdens savākšana. ASV Teksasas Universitātes pētnieki ir izstrādājuši jaunu tehnoloģiju, kas gandrīz jebkurus organiskos atkritumus var pārvērst par ūdens kolektoriem. Viņu mērķis? Ražot dzeramo ūdeni jebkurā laikā un jebkurā vietā, izmantojot dažādus dabas materiālus.
Organisko atkritumu pārvēršana par ūdens kolektoriem
Teksasas Universitātes pētnieki ir izstrādājuši jaunu metodi dzeramā ūdens iegūšanai tieši no gaisa. Šim nolūkam viņi izmanto biomasu, piemēram, pārtikas atkritumus, sausus zarus, čaumalas utt. Viņi izmanto tā dēvētos “molekulāri funkcionalizētos biomasas hidrogēlus”, lai organiskos materiālus pārvērstu par sorbentiem – materiāliem, kas aiztur šķidrumus. Viņi apgalvo, ka kombinācijā ar vieglu siltumu tas ļauj savākt litrus dzeramā ūdens no atmosfēras pat sausos apstākļos. Pēc Veixin Guangya, vecākā doktorantūras studente un pētījuma galvenā pētniece, uzskata, ka piekļuvei tīram ūdenim jābūt vienkāršai, ilgtspējīgai un mērogojamai, un viņu izstrādātais hidrogēls uz biomasas bāzes pilnībā atbilst šīm prasībām. Turklāt tas būs bioloģiski noārdāms un ūdens atbrīvošanai būs nepieciešams ļoti maz enerģijas.
Šis no biomasas radītais hidrogēls spēj no 1 kg saražot 14 litrus ūdens.
Atšķirīga tehnoloģija no tradicionālajām atmosfēras ūdens ieguves metodēm.
Pētnieki apgalvo, ka viņu jaunā sistēma ļoti atšķiras no tradicionālajām atmosfēras ūdens ieguves metodēm, kas parasti balstās uz petroķīmiskiem materiāliem un prasa augstu mitruma līmeni. Patiešām, kā minēts iepriekš, tā var iegūt ievērojamus ūdens daudzumus pat sausos apstākļos. Saskaņā ar Teksasas Universitātes pētnieku grupas teikto, lai sasniegtu šo rezultātu, viņi izmanto divu posmu molekulārās inženierijas procesu. Pētnieki molekulāri modificē dabiskos polisaharīdus, lai uzlabotu to spēju uzņemt mitrumu no gaisa istabas temperatūrā. Pēc pētnieku domām, šī sistēma ir jauns veids, kā izstrādāt sorbentus. Tā vietā, lai izmantotu tradicionālo pieeju “izvēlies un izvēlies”, kas prasa konkrētu materiālu atlasi konkrētām funkcijām, šī molekulārā modifikācija ļauj gandrīz jebkuru biomasu pārvērst par efektīvu ūdens savācēju. Starp citu, viņu pētījums tika publicēts tīmekļa vietnē Advanced Materials.
Daudzsološi testu rezultāti
Pētnieki no Teksasas Universitātes jau ir izmēģinājuši savu jauno metodi, un, pēc viņu teiktā, rezultāti bijuši ļoti daudzsološi. Izmantojot tikai vienu kilogramu hidrogēla uz biomasas bāzes, viņi spēja saražot līdz 14,19 litriem ūdens dienā. Šāds iznākums būtu diezgan interesants, ņemot vērā, ka lielākā daļa esošo atmosfēras ūdens ieguves tehnoloģiju saražo no 1 līdz 5 litriem uz kilogramu. Pētnieki arī norāda, ka celulozes, cietes un hitozāna efektivitāte ir ļoti augsta. Tas nozīmē, ka tīra ūdens ražošanai var izmantot plašu biomasas klāstu. “ Tā kā šo hidrogēlu var ražot no plaši pieejamas biomasas un tas darbojas ar minimālu enerģijas patēriņu, tam ir liels potenciāls liela mēroga ražošanai un izmantošanai autonomās kopienās, ārkārtas palīdzības operācijās un decentralizētās ūdensapgādes sistēmās, “ skaidro pētnieks Jaxuan Zhao, pētījuma līdzautors.
Inovācija, kas varētu nodrošināt piekļuvi dzeramajam ūdenim miljoniem cilvēku.
Pētnieku komanda tagad strādā pie ražošanas palielināšanas un plāno izstrādāt reālas ierīces komercializācijai. Cita starpā pārnēsājamas ūdens uztvērējierīces, pašpietiekamas apūdeņošanas sistēmas un dzeramā ūdens ierīces ārkārtas situācijās. Cerēsim uz labvēlīgu šīs inovācijas attīstību, kas ir reāla iespēja iedzīvotājiem, kuriem nav pieejams dzeramais ūdens, vai ne?
