Na celém světě asi 850 milionů lidí nemá přístup k čisté pitné vodě. Kontaminovaná voda přenáší obrovské množství nemocí, včetně cholery, úplavice a tyfu, způsobujících ročně více než půl milionu úmrtí.
Vědci na univerzitě v Buffalu vyvinuli solární čistič vody, který doufá, že dokáže dezinfikovat vodu rychleji, levněji a efektivněji než jiné modely.
„Sluneční energie je v zásadě zdarma, “ říká Qiaoqiang Gan, profesor techniky, který vedl výzkum. "V některých zemích v tropických oblastech je nedostatek zdrojů, ale mají dostatek sluneční energie."
Design vypadá víceméně jako malý stan A-frame. Černý uhlík máčený papír je převlečen přes trojúhelníkový tvar a položen na vodní hladinu. Hrany papírové stopy ve vodě, namočené jako houba. Jedná se o modernizaci starověké technologie solární energie, která využívá sluneční energii k odpařování vody a zanechání nečistot za sebou. Vodní pára poté ochlazuje, kondenzuje a může být shromažďována. Ganův tým vylepšil design solárního zařízení a zefektivnil jej tím, že mu poskytl zkosený tvar - to udržuje papír v chladu, protože světlo ho dopadá šikmo místo přímo. Protože papír zůstává pod okolní teplotou, odebírá ze svého okolí teplo, které způsobuje ztrátu sluneční energie během procesu odpařování.
Zařízení může odpařit asi 2, 2 litru vody za hodinu na každý metr čtvereční papíru zasaženého sluncem. Gan říká, že je to účinnější než jiné solární čističe vody.
Výzkum byl popsán v příspěvku publikovaném začátkem tohoto měsíce v časopise Advanced Science . Práce financovaná Národní vědeckou nadací byla spolupráce mezi University v Buffalu, University of Wisconsin-Madison a Fudan University v Číně. Prvními autory článku byli Haomin Song a Youhai Liu.
Mezi autory nové studie patřili vědci Qiaoqiang Gan, Zongmin Bei a Haomin Song. Všichni tři inženýři a jejich kolegové pracují na tom, aby solární energii dodali těm, kteří ji potřebují prostřednictvím uvedení do provozu, Sunny Clean Water. (Douglas Levere / University at Buffalo) Gan a jeho kolegové založili společnost na komercializaci této technologie. Jejich prototyp dokáže každý den kondenzovat a shromažďovat mezi 10 a 20 litry za úplného slunečního počasí, říká Gan. Jelikož průměrná dospělá žena potřebuje asi 2, 7 litru tekutin denně a průměrný muž potřebuje asi 3, 7, z čehož asi 80 procent pochází z nápojů, stále by teoreticky mohla dostat dostatečnou denní pitnou vodu pro rodinu. Gan odhaduje, že to bude stát asi 200 dolarů a bude k dispozici zhruba za rok.
Gan doufá, že zařízení bude levnější než podobné technologie vyvinuté v posledních letech, z nichž mnohé spoléhají na drahé nanomateriály. Vědci ze Stanfordu vytvořili malý vodní filtr s použitím „nanoflakes“ molybdenu, několik společností se zabývalo používáním nanocelulózy k úpravě vody, zatímco nanofiltr inženýra Tanzanie získal africkou cenu za inovaci na britské Královské akademii inženýrství. Naproti tomu sluneční energie stále používá levný a široce dostupný uhlíkový papír.
Zařízení lze použít na jakémkoli vodním povrchu - jezeře, rybníku, korytě, dokonce i oceánu. Ale jak to bude fungovat, bude záležet na nastavení.
"Hlavní výzvou je, že různí lidé v různých oblastech mají místní potřeby, " říká Gan, který se právě vrátil z poznávací cesty do Argentiny. "Zejména pokud je kvalita vody zdroje velmi odlišná."
Například, pokud se stále používá na oceán, sůl se nakonec hromadí na povrchu. Na této a dalších výzvách v oblasti designu se stále pracuje.
Gan říká, že stále dokáže odstranit téměř 100 procent bakterií, virů a organických sloučenin, jako je arsen. S některými těkavými chemikáliemi, včetně určitých pesticidů, které se spíše vypařují s vodou, nečiní se lépe.
"Vypadá to, že má nějaké vážné sliby, " říká Desmond Lawler, inženýrský profesor na University of Texas v Austinu, o systému.
Lawler říká, že jednou z hlavních úvah bude vlhkost prostředí, kde se stále používá. Ve velmi vlhkých podmínkách - myslím, že po hurikánu v Karibiku - je mnohem těžší odpařit vodu. Tým bude muset toto zohlednit při navrhování systémů pro konkrétní umístění.
Přestože si nepředstavuje, že systém je náhradou za trvalejší zdroje čisté vody, Lawyer tvrdí, že jednoduchost systému je slibná.
"Malý systém, který by mohl vytvořit pitnou vodu pro rodinu, " říká Lawler. "Je velmi vzrušující přemýšlet o tom, zejména pro mimořádné situace."
