Udupüüdmisvõrgud: süsteem, mis kogub ja puhastab vett

Mõnes maailma piirkonnas, mis on looduslikult udune ja veeallikatest kaugel, näiteks Peruu, Boliivia, Tšiili ja Maroko sisemaal, riputavad inimesed püüdmiseks võrke õues. väikesed veepiisad mis moodustavad udu.

Probleem seda tehnikat kas see onudust kogutud vesi sel viisil võib see hõlmata paljusid saastavad ained atmosfääris esinev: tagajärjeks on see, et hoolimata sellest, et päevas kogutakse sadu liitreid, ei ole udust eraldatud vesi mõnes piirkonnas piisavalt puhas, et seda juua või toiduvalmistamisel kasutada.

Teadlased Zürichi föderaalne polütehnikum on seetõttu välja töötanud meetodi, mis võimaldab toota puhast, ühtlast joogivett, alustades udupüüdmisvõrgu tehnikast: uus süsteem ühendab ühtne tehnoloogia kollektsioon ja veepuhastus võrkudesse sattunud.

ÜRO konverents, et võtta vastu veealane tegevuskava
Kakao keemiline jalajälg: suurepärane avastus šokolaadi jaoks

Udupüüdmisvõrgud: iidne, kuid uuendatud tehnoloogia

Esimesed süsteemid püüda udust veepiisad kinni need pärinevad Kolumbuse-eelsest ajastust: esimene teadaolev meetod udust vee kogumiseks kondensatsiooni abil seisnes konteinerite asetamises mõne puude okste alla. Esimesed jäljed sellest kogumissüsteemist pärinevad inkade impeeriumi aastatest.

1969. aastal tehnoloogia oli juba välja kujunenud 100 ruutmeetri võrgud võimeline varustama veega tervet sõjaväebaasi: see toimus Lõuna-Aafrikas ja võrgusüsteem võimaldas toota ligikaudu 11 liitrit vett päevas.

Täna projektid vee kogumine võrkude kaudu (metallist, bambusest või muudest materjalidest) on laialt levinud kogu maailmas ning aitavad märkimisväärselt kaasa nende linnade ja asulate veevajaduste rahuldamisele, kus puudub juurdepääs veeallikatele teist tüüpi.

Sellistes riikides nagu Peruu, Boliivia ja Tšiili ei ole harvad juhud, kui inimesed riputavad veepiiskade püüdmiseks võrke ja sama juhtub ka Eesti tagamaal. Marocco ja teised kuumad riigid: kodus või rohkem struktureeritud formaadis on tehnoloogia hästi tuntud ja hinnatud peaaegu kõikjal.

Kasutades a udu püüdev võrk vaid mõne ruutmeetri suurusest päevast saab koguda kuni sadu liitreid vett, mida saab kasutada pesemiseks ja kui tingimused seda võimaldavad, ka toiduvalmistamiseks.

Selle süsteemi probleem seisneb tegelikult selles, et kogutud vesi ei ole alati piisavalt puhas, et seda joogikõlblikuks pidada.

Vee peale mõtlemine tähendab mõtlemist tulevikule: olla paremini hoitud ja hallatud
Keemia suur 100 ja maailmamajanduse väljakutsed

Piimjas meteoori püütud vee puhastamine

Selle meetodi peamine puudus vee kogumine è õhusaaste mõju vee kvaliteedi kohta: keskkonda hajuvad ohtlikud ained satuvad ka võrkudesse püütud piiskadena.

Paljudes maailma suurlinnades on õhk nii saastunud, et vesi koguneb udust see pole piisavalt puhas juua või kasutada toiduvalmistamiseks ilma eelneva ravita. Teadlaste uuring Zürichi föderaalne polütehnikum loodi just sellele kriitilisele probleemile vastamiseks.

Tänu konkreetsele kattele, mis põhineb polümeerid ja titaandioksiidŠveitsi ülikooli teadlaste välja töötatud udu püüdmise võrgustik suudab üheaegselt vett koguda ja puhastada.

La tehnoloogia di veepuhastus põhineb keemia: titaandioksiid, selgitavad teadlased, toimib kui keemiline katalüsaator lõhustades vees leiduvate erinevate orgaaniliste saasteainete molekule, mis muutuvad seega kahjutuks.

"Meie süsteem mitte ainult ei kogu udu, vaid töötleb ka kogutud vett"Ta selgitab Ritwick Ghosh"mis tähendab, et seda saab kasutada õhusaastega piirkondades, näiteks tihedalt asustatud linnakeskustes”. Mainzi Max Plancki polümeeriuuringute instituudist pärit teadlane viis selle projekti läbi pikema viibimise ajal ETH Zürichis.

Täiesti uus droon ülikiireteks üleminekuteks õhu ja vee vahel
Rohelise keemia Püha Graal: toksilisusevabad fluorokemikaalid

Polümeerid ja nanoosakesed taevast tuleva H20 puhastamiseks

"Meie projekti süda”, loeme ajakirjastajakirjas Nature avaldatud artikkel, "See on traatvõrk, mis on kaetud anataasi titaandioksiidi nanoosakesed põimitud polümeermaatriksisse".

Teisisõnu, süsteem, mille teadlased on välja töötanud aadressil Zürichi polütehnikum koosneb a kitsas võrkvõre metalltraadist, kaetud seguga spetsiaalselt valitud polümeerid ja titaandioksiid, kosmeetikatoodete valmistamisel laialdaselt kasutatav mineraalpigment.

"Päikesevalguse toimel aktiveeritud fotoaktiivne titaandioksiidi kiht lagundab orgaanilisi molekule, nagu diislikütus, isegi päikesevalguse puudumisel.”, selgitavad teadlased: ainus vajalik energia sellest geniaalsest süsteemist on üks väike ja regulaarne UV-kiirte annus.

Väliskatsetes näitab uuring, et seade näitab "veepuhastuse efektiivsus on suurem kui 85 protsenti”: ETH teadlaste pakutud lahendus on seega väga tõhus lahendus, mis võib võimaldada tervetel kogukondadel veepuuduse probleem ilma põlemist või muid energiaallikaid kasutamata.

Keskaegne vesiratas bioloogilise mitmekesisuse taastamiseks
Uute ravimite väljatöötamine, tänu keemiale täiustatud raamatukogud

Passiivne veepuhastus: lahendus ei vaja energiat

Uus süsteem jaoksvee väljavõtmine udust seda testiti laboris ja väikeses Zürichi katsetehases. Teadlased suutsid koguge 8 protsenti veest kunstlikult tekitatud udus ja lagundavad 94 protsenti orgaanilistest ühenditest lisatud, sealhulgas diislikütust ja kemikaali bisfenool A, mis on teadaolevalt tervisele ohtlikud.

Lisaks udust joogivee kogumisele saaks seda süsteemi ka kasumlikult kasutada jahutustornides kasutatud vee kogumine. "Ameerika Ühendriikides, kus ma elan, kasutame elektrijaamade jahutamiseks suures koguses magevett"Ta selgitab Thomas Schutzius, siis ETH projekti juht ja nüüd California Berkeley ülikooli professor.

Nagu professor selgitab: "oleks mõttekas osa sellest veest kinni püüda enne selle väljapääsemist ja veenduda, et see on puhas, juhuks kui soovite selle keskkonda tagasi saata”. Uuringu esimese autori Ghoshi eelmine uurimus keskendus täpselt sellele vee taaskasutamine jahutustornidest.

See uus tehnoloogia avab aga palju laiemad võimalused: pärast paigaldamist ei vaja see süsteem hooldust ega energiat. Tänu kinnisvarale, mida tuntakse kui katalüütiline mälu, piisab pooletunnisest päikesevalgusest, et aktiveerida 24 tunniks titaanoksiid, mis jääb aktiivseks ka pimedas.

Seetõttu esitleb uus süsteem end majandusliku ja ratsionaalse lahendusena mitte ainult tegeleda joogiveepuudusega maapiirkondades ja linnades üle maailma, aga ka potentsiaali laiendada udust vee kogumine, alahinnatud bassein, mis võib hõlmata ka suurt tööstust.

Šveitsis loodi veelülitiga paberaku
Keemia üllatused: nii saab plastjäätmetest seep