Širom svijeta oko 850 milijuna ljudi nema pristup čistoj pitkoj vodi. Kontaminirana voda prenosi ogroman broj bolesti, uključujući koleru, dizenteriju i tifus, uzrokujući više od pola milijuna smrti godišnje.
Istraživači sa Sveučilišta u Buffalou razvili su solarni pročišćivač vode za koji se nadaju da može očistiti vodu brže, jeftinije i učinkovitije od ostalih modela.
"Sunčeva energija je u osnovi besplatna", kaže Qiaoqiang Gan, profesor inženjerstva koji je vodio istraživanje. "U nekim zemljama u tropskim područjima nedostaje im resursa, ali imaju obilje solarne energije."
Dizajn više ili manje liči na mali šator s A-okvirom. Crni papir namočen ugljikom iscrtava se trokutastog oblika i postavlja se na vrh vode. Rubovi papira ostaju u vodi namočući je poput spužve. To je modernizacija drevne tehnologije Sunca koja koristi solarnu energiju za isparavanje vode i ostavlja nečistoće iza sebe. Tada se vodena para hladi, kondenzira i može se sakupljati. Ganov tim još je poboljšao dizajn solarne energije, čineći je učinkovitijom tako što mu je pružio koso oblikovan oblik - to održava papir hladnim, jer ga svjetlost udara u nagib umjesto izravno. Budući da papir ostaje ispod temperature okoline, on izvlači toplinu iz svoje okoline, što nadoknađuje gubitak solarne energije tijekom procesa isparavanja.
Uređaj može ispariti oko 2, 2 litre vode na sat za svaki kvadratni metar papira koji je pogodio sunce. Ovo je učinkovitije od ostalih pročišćivača vode na solarni pogon, kaže Gan.
Istraživanje je opisano u radu objavljenom ranije ovog mjeseca u časopisu Advanced Science . Rad, financiran od strane Nacionalne zaklade za znanost, bio je suradnja između Sveučilišta u Buffalou, Sveučilišta Wisconsin-Madison i Sveučilišta Fudan u Kini. Prvi autori na papiru bili su Haomin Song i Youhai Liu.
Istraživači Qiaoqiang Gan, Zongmin Bei i Haomin Song bili su među autorima nove studije. Tri inženjera i njihove kolege rade na tome da solarnu energiju dovedu i do onih kojima je potreban kroz njihov start, Sunny Clean Water. (Douglas Levere / Sveučilište u Buffalou) Gan i njegovi kolege osnovali su tvrtku za komercijalizaciju tehnologije. Njihov prototip može kondenzirati i prikupiti između 10 i 20 litara svaki dan u uvjetima sunčanja, kaže Gan. Kako prosječna odrasla žena treba oko 2, 7 litara tekućine dnevno, a prosječnom muškarcu treba oko 3, 7, od čega nekih 80 posto dolazi iz pića, u teoriji bi i dalje moglo osigurati dovoljno vode za piće dnevno. Gan procjenjuje da će to koštati oko 200 dolara, a bit će dostupan u roku od godinu dana.
Gan se nada da će uređaj biti jeftiniji od sličnih tehnologija razvijenih posljednjih godina, od kojih se mnoge oslanjaju na skupe nanomateriale. Znanstvenici sa Stanforda stvorili su maleni filtar za vodu koristeći „nanoflake“ od molibdena, nekoliko je tvrtki gledalo da koriste nanocelulozu za pročišćavanje vode, dok je nanofilter tanzanijskog inženjera osvojio afričku nagradu za britansku Kraljevsku inženjersku akademiju. Suprotno tome, solarni se i dalje koristi jeftinim i široko dostupnim karbonskim papirom.
Uređaj se može koristiti na bilo kojoj vodenoj površini - na jezeru, ribnjaku, koritu, čak i na oceanu. Ali kako će to raditi ovisit će o postavci.
„Glavni je izazov različiti ljudi koji imaju različite potrebe za lokalnim potrebama“, kaže Gan, koji se upravo vratio sa skupa u Argentinu. "Naročito ako je kvaliteta vode vrlo različita."
Primjerice, ako se miris koristi u moru, sol će se na kraju akumulirati na površini. Na ovom i drugim izazovima dizajna još se uvijek radi.
I dalje mogu ukloniti gotovo 100 posto bakterija, virusa i organskih spojeva poput arsena, kaže Gan. Slabije djeluje s određenim isparivim kemikalijama, uključujući određene pesticide, koji se isparaju s vodom, a ne zaostaju.
„Izgleda da mu to ozbiljno obećava“, kaže Desmond Lawler, inženjerski profesor sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu.
Lawler kaže da će jedna glavna pažnja biti vlažnost okoliša u kojem se miris koristi. U vrlo vlažnim uvjetima - mislite na Karibima nakon uragana - mnogo je teže ispariti vodu. Tim će to morati uzeti u obzir prilikom dizajniranja sustava za određene lokacije.
Iako ne zamišlja da je sustav zamjena za trajnije izvore čiste vode, Lawyer kaže da jednostavnost sustava obećava.
"Sustav malih razmjera koji bi mogao stvoriti pitku vodu za obitelj", kaže Lawler. "Vrlo je uzbudljivo razmišljati, posebno za izvanredne situacije."
