Мреже за хватање магле: систем који сакупља и пречишћава воду

У неким деловима света који су природно магловити и удаљени од извора воде, као што су унутрашњост Перуа, Боливије, Чилеа и Марока, није неуобичајено да људи окаче мреже на отвореном да би уловили мале капљице воде које формирају измаглицу.

Проблем са ова техника да ли је то оновода сакупљена из магле на овај начин може да инкорпорира многе од загађујуће материје присутна у атмосфери: последица је да у неким областима, упркос стотинама литара који се сакупљају дневно, вода извучена из магле није довољно чиста да би се пила или користила за кување.

И рицерцатори дел Савезна политехника у Цириху су стога развили методу која омогућава производњу чисте, чак и питке воде, почевши од технике мреже за хватање магле: нови систем комбинује јединствена технологија збирка и пречишћавање воде ухваћени у мреже.

Конференција УН за усвајање агенде за акцију о водама
Хемијски отисак какаоа: велико откриће за чоколаду

Мреже за хватање магле: древна, али обновљена технологија

Први системи за ухвати капљице воде из магле датирају из претколумбовског доба: први познати метод за прикупљање воде из магле помоћу кондензације састојао се од постављања контејнера испод грана неког дрвећа. Први трагови овог система прикупљања потичу из година Царства Инка.

1969. године технологија већ еволуирао у Мреже од 100 квадратних метара способан за снабдевање водом читаве војне базе: одвијао се у Јужној Африци, а мрежни систем је омогућавао производњу приближно 11 литара воде дневно.

Данас су пројекти прикупљање воде путем мрежа (метални, бамбус или други материјали) распрострањени су широм света и значајно доприносе задовољавању потреба за водом градова и насеља која немају приступ изворима воде другог типа.

У земљама попут Перу, Боливија и Чиле није реткост да људи окаче мреже да би ухватили капљице воде, а исто се дешава и у залеђу Мароко и друге вруће земље: у домаћем или више структурисаном формату, технологија је добро позната и цењена скоро свуда.

Користећи мрежа за хватање магле на само неколико квадратних метара, може се прикупити до стотине литара воде дневно, која се може користити за прање и, када услови дозвољавају, за кување.

Проблем са овим системом је у ствари што прикупљена вода није увек довољно чиста да би се сматрала питком.

Размишљати о води значи размишљати о будућности: да се њоме боље чува и управља
Великих 100 хемије и изазови глобалне економије

Пречишћавање воде заробљене млечним метеором

Кључни недостатак ове методе прикупљање воде è утицај загађења ваздуха на квалитет воде: опасне материје распршене у животној средини такође завршавају у капљицама заробљеним мрежама.

У многим већим светским градовима ваздух је толико загађен да се вода скупља из магле није довољно чисто да се пије или користи за кување без претходног лечења. Студија истраживача из Савезна политехника у Цириху створена управо да одговори на ово критично питање.

Захваљујући посебном премазу заснованом на полимера и титанијум диоксида, мрежа за хватање магле коју су развили истраживачи на швајцарском универзитету успева да истовремено сакупља и пречишћава воду.

La технологија di пречишћавање воде заснива се на цхимица: титанијум диоксид, објашњавају истраживачи, делује као хемијски катализатор разбијањем молекула разних органских загађивача присутних у води који тако постају безопасни.

"Наш систем не само да сакупља маглу већ и третира сакупљену воду”Објашњава Ритвицк Гхосх"што значи да се може користити у подручјима са загађеним ваздухом, као што су густо насељени урбани центри”. Научник, који долази са Института Макс Планк за истраживање полимера у Мајнцу, спровео је овај пројекат током продуженог боравка на ЕТХ Цириху.

Потпуно нови дрон за ултра брзе прелазе између ваздуха и воде
Свети грал зелене хемије: флуорохемикалије без токсичности

Полимери и наночестице за пречишћавање Х20 који долази са неба

"Срце нашег пројекта“, читамо учланак објављен у часопису Натуре, „то је жичана мрежа прекривена наночестице анатаза титанијум диоксида уграђен у полимерну матрицу”.

Другим речима, систем који су развили истраживачи на Политехника у Цириху састоји се од а уска мрежаста решетка од металне жице, обложене мешавином од посебно одабрани полимери и титанијум диоксид, минерални пигмент који се широко користи за прављење козметике.

"Једном активиран сунчевом светлошћу, фотоактивни слој титанијум диоксида разлаже органске молекуле као што је дизел, чак и у одсуству сунчеве светлости“, објашњавају истраживачи: једини потребна енергија из овог генијалног система је један мала и редовна доза УВ зрака.

У тестовима на отвореном, наводи студија, уређај показује „ефикасност третмана воде већа од 85 процената”: оно које су предложили научници ЕТХ је стога веома ефикасно решење, које би могло да омогући читавим заједницама да се позабаве проблем несташице воде без потребе да се прибегава сагоревању или другим изворима енергије.

Средњовековни водени точак за поновно стварање биодиверзитета
Развој нових лекова, библиотеке побољшане захваљујући хемији

Пасивно пречишћавање воде: решење не захтева енергију

Нови систем заизвлачење воде из магле тестиран је у лабораторији и у малој пилот фабрици у Цириху. Истраживачи су успели да прикупити 8 проценат воде у вештачки створеној магли и од разграђују 94 одсто органских једињења који су додани, укључујући дизел и хемијски бисфенол А, за које се зна да су опасни по здравље.

Осим за прикупљање воде за пиће из магле, овај систем би могао да се користи и за исплативо повратити воду која се користи у расхладним торњевима. 'У Сједињеним Државама, где ја живим, користимо велику количину свеже воде за хлађење електрана”Објашњава Тхомас Сцхутзиус, тада шеф ЕТХ пројекта, а сада професор на Универзитету Калифорније, Беркли.

Како објашњава професор, „Имало би смисла ухватити део ове воде пре него што побегне и уверити се да је чиста у случају да желите да је вратите у животну средину”. Претходно истраживање Гоша, првог аутора студије, било је фокусирано управо на опоравак воде са расхладних торњева.

Ова нова технологија, међутим, отвара много шире могућности: када се једном инсталира, овај систем не захтева одржавање или енергију. Захваљујући имовини познатој као каталитичка меморија, пола сата сунчеве светлости је довољно да активира титанијум оксид 24 сата, који остаје активан чак и у мраку.

Нови систем се, дакле, представља као економско и рационално решење не само за решавање оскудице воде за пиће у руралним срединама и градовима широм света, али и за проширити потенцијал прикупљања воде из магле, потцењеног басена који би такође могао да укључи велику индустрију.

У Швајцарској је направљена папирна батерија са прекидачем за воду
Изненађења хемије: како пластични отпад постаје сапун