Până la 1,1 miliarde de oameni nu au acces direct la apă potabilă; până în 2025, până la două treimi din populația lumii vor avea deficit de apă. Oamenii de știință ar putea fi capabili să atenueze această problemă. Au dezvoltat un dispozitiv de dezinfectare a apei.

mini-dispozitivul

Iarna trecută am fost invitat la o nuntă indiană. La început am fost emoționat, dar de-a lungul timpului am început să-mi fac griji cu privire la dieta locală și la apa din acest subcontinent tropical.

Povești despre faptul că consumul simplu de legume proaspete spălate va provoca complicații mari pentru sănătate și că apa din India poate fi contaminată cu bacterii periculoase într-adevăr peste tot, internetul este plin.

Pregătirile mele pentru o aventură exotică au inclus nu numai administrarea de probiotice, ci și cumpărarea unei lămpi UV de buzunar pentru dezinfectarea apei. S-a dovedit a fi cheia.

India are o problemă uriașă cu apa potabilă. Acesta găzduiește aproximativ 16% din populația lumii, dar ponderea totală a aprovizionării cu apă dulce este de doar patru%.

Probleme cu apa

Cea mai mare parte este situată sub pământ și este pe jumătate sărată. Tratamentul apei trebuie desalinizat, dar majoritatea populației recurge la apa potabilă din surse contaminate. Acesta este unul dintre motivele pentru care până la 21% dintre bolile tratate sunt asociate cu o calitate slabă a apei.

O problemă similară poate fi observată la scară globală. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, până la 1,1 miliarde de oameni nu au acces direct la apă potabilă. Până în 2025, până la două treimi din populația lumii vor experimenta lipsuri de apă.

Cu toate acestea, cercetările de la Universitatea Stanford pot atenua această problemă. O echipă de cercetători condusă de Chong Liu a dezvoltat un cip solar în miniatură care poate dezinfecta în mod eficient apa în doar douăzeci de minute folosind conținutul soarelui și molibden.

Ei au publicat rezultatele experimentelor lor în revista Nature Nanotechnology.

Lumea este însetată, noile tehnologii transformă apa sărată în apă potabilă

Jumătate din mărimea unui timbru poștal

Dacă expuneți apa contaminată la lumina soarelui, componenta sa UV poate ucide bacteriile din ea. Cu toate acestea, acest proces durează foarte mult, până la 48 de ore. Acest lucru se datorează faptului că razele UV transportă doar 4% din energia totală a soarelui.

Un dispozitiv inovator dezvoltat de oamenii de știință din California poate capta o gamă mai largă de radiații. Ca urmare, procesul durează mult mai puțin timp, doar 20 de minute. Dispozitivul este mic, aproximativ jumătate din mărimea unui timbru poștal obișnuit.

„Dispozitivul nostru arată cam ca un dreptunghi din sticlă neagră. Pur și simplu l-am scufundat în apă și am lăsat soarele să strălucească pe ea. Asta a făcut toată treaba ", a explicat autorul principal al studiului, Liu, într-un raport al universității.

Cataliză antrenată de soare

Cum funcționează dispozitivul? Principiul se bazează pe un fotocatalizator și straturi subțiri de disulfură de molibdiu (MoS2), care este aranjat pe dispozitiv sub forma așa-numitelor nanoflakes. Acestea sunt felii subțiri așezate pe bază de marginea laterală, astfel încât să creeze un fel de labirint imaginar.

Grosimea lor este crucială. Cercetătorii au reușit să-l optimizeze astfel încât feliile să poată absorbi întregul spectru vizibil al soarelui. Aceasta reprezintă mult mai mult, până la 50% din radiația solară în comparație cu radiația UV.

În plus, o margine a fost acoperită cu un strat subțire de cupru (grosime de doar 5 nanometri), care servește drept catalizator în prepararea speciilor reactive de oxigen. Acestea sunt, de exemplu, peroxid de hidrogen sau oxigen singulet. Aceste substanțe chimice servesc ca sursă de bacterii în apă.

Schema nanoechipamentelor pentru purificarea apei. Conține felii subțiri de disulfură de molibden, care sunt dispuse pe substratul de sticlă ca pereți ai labirintului. Acestea sunt acoperite cu un strat de cupru, care activează sinteza speciilor reactive de oxigen după impactul luminii solare asupra acestui cip. Acestea vor ucide bacteriile prezente în apă în decurs de douăzeci de minute. Foto - Liu și echipa ei/Nanotehnologia naturii

În plus, aceste substanțe se descompun rapid, astfel încât apa rezultată să fie inofensivă pentru sănătate.

Lungul drum spre succes

„Este foarte interesant să vezi că doar prin proiectarea materialului potrivit, poți obține rezultate excelente. Chiar merge. Scopul nostru este de a rezolva problemele de poluare a mediului, pentru a ușura viața oamenilor ", a spus Liu.

Trebuie avut în vedere faptul că acest dispozitiv este încă departe de utilizarea comercială. Până în prezent, au testat-o ​​doar pe trei tipuri de bacterii. Deși autorii studiului presupun că sistemul ar trebui să funcționeze cu mai multe tipuri de bacterii sau chiar viruși, dispozitivul nu a fost încă testat pe o probă complexă de apă poluată, doar pe probe pregătite în laborator.

În plus, sistemul nu poate filtra substanțele chimice pe care le contaminează. Cu toate acestea, este cu siguranță un prim pas interesant și de succes spre dezvoltarea unei stații de tratare a apei mai versatilă și mai ieftină.