Mreže za hvatanje magle: sustav koji skuplja i pročišćava vodu

U nekim područjima svijeta koja su prirodno maglovita i daleko od izvora vode, poput unutrašnjosti Perua, Bolivije, Čilea i Maroka, nije neuobičajeno da ljudi vješaju mreže na otvorenom kako bi lovili male kapljice vode koji tvore izmaglicu.

Problem od ova tehnika je li tovoda prikupljena iz magle na taj način može uključiti mnoge od zagađujuće tvari prisutna u atmosferi: posljedica je da u nekim područjima, unatoč stotinama litara prikupljenih dnevno, voda izvađena iz magle nije dovoljno čista da bi se mogla piti ili koristiti u kuhanju.

Istraživači Savezno veleučilište u Zürichu stoga su razvili metodu koja omogućuje proizvodnju čiste, čak i pitke vode, počevši od tehnike mreže za hvatanje magle: novi sustav kombinira jednu tehnologiju zbirka i pročišćavanje vode uhvaćeni u mreže.

Konferencija UN-a za usvajanje agende za djelovanje u vezi s vodom
Kemijski otisak kakaovca: veliko otkriće za čokoladu

Mreže za hvatanje magle: stara, ali obnovljena tehnologija

Prvi sustavi za uhvatiti kapljice vode iz magle potječu iz predkolumbovskog doba: prva poznata metoda za skupljanje vode iz magle pomoću kondenzacije sastojala se od postavljanja spremnika ispod grana nekog drveća. Prvi tragovi ovog sustava prikupljanja datiraju još iz doba Carstva Inka.

U 1969. godini tehnologija već evoluirao u 100 četvornih metara mreže sposoban opskrbiti vodom čitavu vojnu bazu: dogodio se u Južnoj Africi, a mrežni sustav omogućio je proizvodnju približno 11 litara vode dnevno.

Danas projekti od prikupljanje vode putem mreža (metalni, bambusovi ili drugi materijali) rašireni su u cijelom svijetu, te značajno pridonose zadovoljenju potreba za vodom gradova i naselja koja nemaju pristup izvorima vode druge vrste.

U zemljama poput Peru, Bolivija i Čile nije rijetkost da ljudi vješaju mreže za hvatanje kapljica vode, a isto se događa iu zaleđu Maroko i druge vruće zemlje: u domaćem ili strukturiranijem formatu, tehnologija je dobro poznata i cijenjena gotovo posvuda.

Korištenje a mreža za hvatanje magle na površini od samo nekoliko četvornih metara dnevno se može skupiti i do stotine litara vode koja se može koristiti za pranje, a kada to uvjeti dopuštaju i za kuhanje.

Problem s ovim sustavom zapravo je taj što prikupljena voda nije uvijek dovoljno čista da bi se smatrala pitkom.

Razmišljanje o vodi znači razmišljanje o budućnosti: bolje očuvanje i upravljanje
Velikih 100 kemije i izazovi globalne ekonomije

Pročišćavanje vode zarobljene mliječnim meteorom

Ključni nedostatak ove metode prikupljanje vode è utjecaj zagađenja zraka na kvalitetu vode: opasne tvari raspršene u okolišu također završavaju u kapljicama zarobljenim mrežama.

U mnogim velikim svjetskim gradovima zrak je toliko zagađen da se voda skuplja iz magle nije dovoljno čisto piti ili koristiti za kuhanje bez prethodnog liječenja. Studija istraživača iz Savezno veleučilište u Zürichu je stvoren upravo da odgovori na ovo kritično pitanje.

Zahvaljujući posebnom premazu na bazi polimeri i titanijev dioksid, mreža za hvatanje magle koju su razvili istraživači sa švicarskog sveučilišta uspijeva istovremeno skupljati i pročišćavati vodu.

La tehnologija di pročišćavanje vode temelji se na kemija: titanijev dioksid, objašnjavaju istraživači, djeluje kao kemijski katalizator razgradnjom molekula raznih organskih zagađivača prisutnih u vodi, koje na taj način postaju bezopasne.

"Naš sustav ne samo da skuplja maglu, već i tretira prikupljenu vodu"Objašnjava Ritwick Ghosh"što znači da se može koristiti u područjima s onečišćenim zrakom, kao što su gusto naseljena urbana središta”. Znanstvenica, koja dolazi s Instituta Max Planck za istraživanje polimera u Mainzu, provela je ovaj projekt tijekom produženog boravka na ETH Zürich.

Potpuno novi dron za ultra brze prijelaze između zraka i vode
Sveti gral zelene kemije: fluorokemikalije bez toksičnosti

Polimeri i nanočestice za pročišćavanje H20 koji dolazi s neba

"Srce našeg projekta“, čitamo učlanak objavljen u časopisu Nature, “to je žičana mreža prekrivena anatase nanočestice titanijevog dioksida ugrađen u polimernu matricu".

Drugim riječima, sustav koji su razvili istraživači na Politehnika u Zurichu sastoji se od a uska mrežasta rešetka metalne žice, obložene mješavinom posebno odabrani polimeri i titanijev dioksid, mineralni pigment koji se široko koristi za izradu kozmetike.

"Nakon što se aktivira sunčevom svjetlošću, fotoaktivni sloj titan dioksida razgrađuje organske molekule kao što je dizel, čak i u odsutnosti sunčeve svjetlosti”, objašnjavaju istraživači: jedini potrebna energija iz ovog genijalnog sustava je jedan mala i redovita doza UV zraka.

U testovima na otvorenom, navodi se u studiji, uređaj pokazuje "učinkovitost obrade vode veću od 85 posto”: rješenje koje su predložili znanstvenici ETH-a stoga je vrlo učinkovito rješenje koje bi moglo omogućiti čitavim zajednicama da se pozabave problem nestašice vode bez potrebe za korištenjem izgaranja ili drugih izvora energije.

Srednjovjekovno vodeno kolo za ponovno stvaranje bioraznolikosti
Razvoj novih lijekova, knjižnice poboljšane zahvaljujući kemiji

Pasivno pročišćavanje vode: rješenje ne zahtijeva energiju

Novi sustav zaizvlačenje vode iz magle testiran je u laboratoriju iu malom pilot postrojenju u Zürichu. Istraživači su mogli skupi 8 posto vode u umjetno stvorenoj magli i od razgraditi 94 posto organskih spojeva koji su dodani, uključujući dizel i kemikaliju bisfenol A, za koje se zna da su opasni po zdravlje.

Osim za prikupljanje pitke vode iz magle, ovaj bi se sustav mogao isplativo koristiti i za povrat vode korištene u rashladnim tornjevima. 'U Sjedinjenim Državama, gdje živim, koristimo veliku količinu svježe vode za hlađenje elektrana"Objašnjava Thomas Schutzius, tadašnji voditelj projekta ETH, a sada profesor na Kalifornijskom sveučilištu Berkeley.

Kako profesor objašnjava, “imalo bi smisla zarobiti dio ove vode prije nego što pobjegne i provjeriti je li čista u slučaju da je želite vratiti u okoliš”. Prethodno istraživanje Ghosha, prvog autora studije, usredotočilo se upravo na obnavljanje vode iz rashladnih tornjeva.

Ova nova tehnologija, međutim, otvara puno šire mogućnosti: jednom instaliran, ovaj sustav ne zahtijeva održavanje niti energiju. Zahvaljujući svojstvu poznatom kao katalitička memorija, pola sata sunčeve svjetlosti dovoljno je da aktivira titanijev oksid tijekom 24 sata, koji ostaje aktivan čak iu mraku.

Novi se sustav, dakle, predstavlja kao ekonomično i racionalno rješenje ne samo za riješiti problem nestašice pitke vode u ruralnim područjima i gradovima diljem svijeta, ali i za proširiti potencijal prikupljanja vode iz magle, podcijenjenog bazena koji bi također mogao uključiti veliku industriju.

U Švicarskoj su stvorili papirnatu bateriju s prekidačem za vodu
Iznenađenja kemije: tako plastični otpad postaje sapun