Więcej wody zdatnej do picia? Naukowcy opracowali specjalny proszek, który wraz ze słońcem oczyszcza wodę. Czy to w ogóle zadziała?

OPRAC.:
Justyna Madan
Justyna Madan
Dzięki naukowcom, specjalnemu proszkowi i słońcu, więcej wody będzie zdatnej do picia?
Dzięki naukowcom, specjalnemu proszkowi i słońcu, więcej wody będzie zdatnej do picia? Unsplash.com
Problem z dostępem do czystej, pozbawionej chorobotwórczych mikroorganizmów wody pitnej dotyczy co najmniej 2 miliardów osób na całym świecie. Naukowcy ze Stanford University opracowali niedrogi, nietoksyczny, a nawet nadający się do wielokrotnego użytku proszek, który zabija obecne w wodzie mikroorganizmy pod wpływem światła słonecznego.

Spis treści

– Choroby przenoszone przez wodę są odpowiedzialne za 2 miliony zgonów rocznie. Ofiarami są głównie dzieci w wieku poniżej 5 lat – powiedział współautor badania, dr Tong Wu. – Wierzymy, że nasza nowatorska technologia umożliwi rewolucyjne zmiany w dezynfekcji wody i zainspiruje więcej innowacji w tej ekscytującej, interdyscyplinarnej dziedzinie.

Czysta, zdatna do picia woda. Bez użycia chemii

Konwencjonalne technologie uzdatniania wody wykorzystują dezynfekujące substancje chemiczne, które mogą wytwarzać toksyczne produkty uboczne, oraz światło ultrafioletowe, w przypadku którego dezynfekcja zajmuje stosunkowo dużo czasu i wymaga źródła energii elektrycznej.

Nowy środek dezynfekujący opracowany w Stanford to nieszkodliwy metaliczny proszek, który działa dzięki pochłanianiu zarówno promieniowania UV, jak i wysokoenergetycznego światła widzialnego pochodzącego ze słońca. W skład proszku wchodzą:

  • nanocząstki tlenku glinu,
  • siarczku molibdenu,
  • miedzi,
  • tlenku żelaza.

– Użyliśmy tylko niewielkiej ilości tych materiałów – powiedział starszy autor, profesor Yi Cui. – Innowacją jest to, że po zanurzeniu w wodzie, wszystkie one funkcjonują razem. Jak dodał, drobniutkie cząstki proszku mogą szybko się przemieszczać i wchodzić w fizyczny kontakt z wieloma bakteriami, zabijając je w krótkim czasie.

Proszek jest mieszany z zanieczyszczoną bakteriami wodą, po czym mieszaninę wystawia się na działanie promieni słonecznych, które szybko zabijają bakterie. Po dezynfekcji metaliczny proszek można zebrać magnesem i wykorzystać do dezynfekcji kolejnej porcji wody (wystarczy przytrzymać magnes przy ściance naczynia, wylewając oczyszczoną wodę, a potem nalać porcje brudnej wody i rozmieszać proszek).

Jak to działa?

Po pochłonięciu fotonów światła słonecznego zawarty w proszku katalizator siarczek molibdenu/miedź zachowuje się jak złącze półprzewodnik/metal, umożliwiając fotonom wypieranie elektronów. Uwolnione elektrony reagują następnie z otaczającą wodą, wytwarzając nadtlenek wodoru i rodniki hydroksylowe — jedną z najbardziej agresywnych chemicznie form tlenu. Nowo powstałe związki chemiczne szybko zabijają bakterie, uszkadzając ich błony komórkowe, ale wkrótce ulegają rozpadowi do nieszkodliwych substancji.

Do eksperymentów zespół ze Stanford użył 200-mililitrowej zlewki z wodą o temperaturze pokojowej, zanieczyszczonej około 1 milionem bakterii E. coli na centymetr sześcienny (mililitr). - Wymieszaliśmy proszek z zanieczyszczoną wodą – powiedział współautor, dr Bofei Liu. – Następnie przeprowadziliśmy test dezynfekcji na kampusie Stanforda w świetle słonecznym i w ciągu 60 sekund nie wykryto żadnych żywych bakterii.

– Czas życia nadtlenku wodoru i rodników hydroksylowych jest bardzo krótki – zaznaczył prof. Cui. – Jeśli nie napotkają natychmiast bakterii, chemikalia te rozpadają się na wodę i tlen w ciągu kilku sekund. Możesz więc od razu wypić wodę.

Dzięki zawartości tlenku żelaza można usuwać cząstki proszku z wody za pomocą zwykłego magnesu. Autorzy wykorzystali magnes do zebrania tego samego proszku 30 razy w celu oczyszczenia 30 różnych próbek zanieczyszczonej wody.

– W przypadku turystów pieszych mógłbym sobie wyobrazić noszenie niewielkiej ilości proszku i małego magnesu – powiedział Cui. - W ciągu dnia wsypujesz proszek do wody, wstrząsasz nim trochę w świetle słonecznym i w ciągu minuty masz wodę pitną. Używasz magnesu, aby oddzielić cząsteczki do późniejszego wykorzystania.

Jak dodał prof. Cui, proszek mógłby znaleźć zastosowanie także w oczyszczalniach ścieków, które obecnie używają lamp UV do dezynfekcji uzdatnionej wody. – W ciągu dnia oczyszczalnia mogłaby wykorzystywać widzialne światło słoneczne, które działałoby znacznie szybciej niż ultrafioletowe lampy i prawdopodobnie zaoszczędziłoby energię – powiedział Cui. Jak dodał, nanocząstki są dość łatwe do wytworzenia.

Badanie koncentrowało się na E. coli, która może powodować poważne choroby żołądkowo-jelitowe, a nawet zagrażać życiu. Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych ustaliła maksymalny docelowy poziom zanieczyszczeń dla E. coli w wodzie pitnej jako zerowy. Zespół ze Stanford chce przetestować skuteczność nowej metody oczyszczania wody także w przypadku innych patogenów, w tym wirusów, pierwotniaków i pasożytów, które również powodują poważne choroby i śmierć.

Źródło:

emisja bez ograniczeń wiekowych
Wideo

Seria pożarów Premier reaguje

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Polecane oferty

Materiały promocyjne partnera

Komentarze 1

Komentowanie artykułów jest możliwe wyłącznie dla zalogowanych Użytkowników. Cenimy wolność słowa i nieskrępowane dyskusje, ale serdecznie prosimy o przestrzeganie kultury osobistej, dobrych obyczajów i reguł prawa. Wszelkie wpisy, które nie są zgodne ze standardami, proszę zgłaszać do moderacji. Zaloguj się lub załóż konto

Nie hejtuj, pisz kulturalne i zgodne z prawem komentarze! Jeśli widzisz niestosowny wpis - kliknij „zgłoś nadużycie”.

Podaj powód zgłoszenia

d
donald
jesli to dziala to bedzie super produkt na ciezkie czasy ale na razie chyba to nam nie grozi z resztą cisowianka nie jest droga