https://frosthead.com

Може ли това евтино устройство да осигури чиста питейна вода на нуждаещите се?

В световен мащаб около 850 милиона души нямат достъп до чиста питейна вода. Замърсената вода предава огромно разнообразие от заболявания, включително холера, дизентерия и коремен тиф, причинявайки смъртта на повече от половин милион годишно.

Изследователи от Университета в Бъфало са разработили соларен пречиствател за вода, на който се надяват, че може да очисти водата по-бързо, евтино и ефективно от други модели.

„Слънчевата енергия по принцип е безплатна“, казва Qiaoqiang Gan, професор по инженерство, който ръководи изследванията. „В някои страни в тропическите райони им липсва ресурс, но те имат изобилие от слънчева енергия.“

Дизайнът изглежда повече или по-малко като малка палатка с А-рамка. Черната хартия, натопена с въглерод, се драпира върху триъгълна форма и се поставя отгоре върху водата. Краищата на хартията остават във водата, като я накисват като гъба. Това е модернизация на древната технология на слънчевата енергия, която използва слънчевата енергия за изпаряване на водата и оставяне на замърсители след себе си. След това водната пара се охлажда, кондензира и може да се събира. Екипът на Ган все още подобри дизайна на слънчевата енергия, като го направи по-ефективен, като му придаде наклонена форма - това поддържа хартията хладна, тъй като светлината я удря в наклон, а не директно. Тъй като хартията остава под околната температура, тя отделя топлина от заобикалящата я среда, което компенсира загубата на слънчева енергия по време на процеса на изпаряване.

Устройството може да изпари около 2, 2 литра вода на час за всеки квадратен метър хартия, ударена от слънцето. Това е по-ефективно от другите слънчеви пречистватели на вода, казва Ган.

Изследването е описано в документ, публикуван по-рано този месец в списанието Advanced Science . Работата, финансирана от Националната научна фондация, беше сътрудничество между университета в Буфало, Университета на Уисконсин-Мадисън и Университета Фудан в Китай. Първите автори на хартията бяха Хаомин Сонг и Юхай Лю.

слънчево-чиста вода-Ган-бай-song.jpg Изследователите Qiaoqiang Gan, Zongmin Bei и Haomin Song бяха сред авторите на новото изследване. Тримата инженери и техните колеги работят, за да докарат слънчевата енергия все още на тези, които се нуждаят от нея чрез стартирането им, Sunny Clean Water. (Дъглас Левере / университет в Бъфало)

Ган и неговите колеги са създали компания, която да комерсиализира технологията. Техният прототип може да кондензира и да събира между 10 и 20 литра всеки ден при пълно слънце, казва Ган. Тъй като средната възрастна жена се нуждае от около 2, 7 литра течност на ден, а средностатистическият мъж се нуждае от около 3, 7, като 80 процента от тях идват от напитки, на теория все пак биха могли да осигурят достатъчно дневна питейна вода за семейство. Gan изчислява, че ще струва около 200 долара и ще бъде наличен в рамките на година или повече.

Ган се надява устройството да е по-евтино от подобни технологии, разработени през последните години, много от които разчитат на скъпи наноматериали. Учените от Станфорд са създали мъничък воден филтър, използвайки „нанофлаки“ от молибден, няколко компании разглеждат използването на наноцелулоза за пречистване на вода, докато нанофилтърът на танзанийски инженер спечели наградата за африканска иновация от Кралската инженерна академия на Обединеното кралство. За разлика от тях, слънчевата енергия все още използва евтина и широко достъпна карбонова хартия.

Устройството може да се използва на всякакъв вид водна повърхност - езеро, езерце, корито, дори океана. Но как ще работи, ще зависи от настройката.

„Основното предизвикателство е различните хора в различни области да имат местни нужди“, казва Ган, който току-що се завърна от пътуване за събиране на факти в Аржентина. "Особено, ако качеството на изворната вода е много различно."

Например, ако фотоапаратът се използва в океана, солта в крайна сметка ще се натрупа на повърхността. Това и други предизвикателства в дизайна все още се работи.

Все още може да премахне почти 100 процента от бактерии, вируси и органични съединения като арсен, казва Ган. Той се справя по-малко с някои летливи химикали, включително някои пестициди, които се изпаряват с водата, а не се оставят назад.

„Изглежда, че има някакво сериозно обещание за това“, казва Десмонд Лоулър, професор по инженерство в Тексаския университет в Остин, на системата.

Лоулър казва, че едно от основните съображения ще бъде влажността на околната среда, в която все още се използва. При много влажни условия - помислете Карибите след ураган - много по-трудно е да се изпари водата. Екипът ще трябва да вземе това предвид при проектирането на системи за конкретни места.

Въпреки че не си представя системата като заместител на по-постоянни източници на чиста вода, Lawyer казва, че смята простотата на системата за обещаваща.

„Малка система, която би могла да създаде питейна вода за семейство“, казва Лоулър. „Много е вълнуващо да се мисли, особено за спешни ситуации.“

Може ли това евтино устройство да осигури чиста питейна вода на нуждаещите се?