izuzetno učinkovito

Razvijena sjajna metoda za prikupljanje i čišćenje vode iz magle

18.08.2023 u 14:48

Bionic
Reading

Čak nekoliko stotina litara vode može se dnevno sakupiti pomoću predstavljene mreže za maglu površine samo nekoliko četvornih metara. Za regije s malo kiše ili izvorske vode, ali gdje je magla česta pojava, ovo može biti blagoslov

U zemljama poput Perua, Bolivije i Čilea nije neuobičajeno da ljudi koji žive u maglovitim područjima vješaju mreže za hvatanje kapljica vode, a isto vrijedi za Maroko i Oman. Te kapljice zatim kapaju niz mrežicu i skupljaju se kako bi se osigurala voda za piće, kuhanje i pranje.

Međutim ključni nedostatak takve metode je atmosfersko onečišćenje jer opasne tvari također završavaju u kapljicama vode. U mnogim većim svjetskim gradovima zrak je toliko zagađen da voda dobivena iz magle nije dovoljno čista da bi se neobrađena koristila za piće ili kuhanje.

Istraživači sa sveučilišta ETH Zürich sada su razvili metodu koja prikuplja vodu iz magle i istovremeno je pročišćava. Koriste rešetku od metalne žice s gustom mrežom, obloženu mješavinom posebno odabranih polimera i titanijevog dioksida. Polimeri osiguravaju da se kapljice vode učinkovito skupljaju na mreži i zatim što je brže moguće cure u spremnik prije nego što ih otpuhne vjetar. Titanijev dioksid djeluje kao kemijski katalizator, razgrađuje molekule mnogih organskih zagađivača sadržanih u kapljicama kako bi ih učinio bezopasnima. Njihov je rad objavljen u časopisu Nature Sustainability.

‘Naš sustav ne samo da skuplja maglu, već i tretira skupljenu vodu, što znači da se može koristiti u područjima s atmosferskim onečišćenjem, kao što su gusto naseljena urbana središta’, objašnjava Ritwick Ghosh. Ovaj znanstvenik u Institutu Max Planck za istraživanje polimera u Mainzu je proveo ovaj projekt dok je bio na dužem gostujućem boravku na ETH-u u Zürichu. Tijekom tog vremena bio je član grupe koju je vodio Thomas Schutzius, a koji je u međuvremenu preuzeo mjesto profesora na Kalifornijskom sveučilištu Berkeley.

Fotokatalitička memorija

Jednom instalirana tehnologija zahtijeva malo ili nimalo održavanja. Štoviše, za regeneraciju katalizatora nije potrebna nikakva energija osim male, ali redovite doze UV zračenja. Pola sata Sunčeve svjetlosti dovoljno je za ponovno aktiviranje titanijevog oksida za daljnja 24 sata, zahvaljujući svojstvu poznatom kao fotokatalitička memorija.

Nakon reaktivacije UV zračenjem, katalizator također ostaje aktivan dulje vrijeme u mraku. Budući da su razdoblja Sunčeve svjetlosti često rijetka u područjima sklonima magli, ovo je vrlo korisna kvaliteta.

Novi sakupljač magle testiran je u laboratoriju i u malom pilot postrojenju u Zürichu. Znanstvenici su uspjeli prikupiti osam posto vode u umjetno stvorenoj magli i razgraditi 94 posto organskih spojeva koji su joj dodani. Među dodanim zagađivačima bile su izuzetno fine kapljice dizela i kemikalije bisfenol A, hormonski aktivne tvari.

Potencijalna upotreba u rashladnim tornjevima

Osim prikupljanja pitke vode iz magle, ova bi se tehnologija mogla koristiti za obnavljanje vode u rashladnim tornjevima. ‘U rashladnim tornjevima para izlazi u atmosferu. U Sjedinjenim Državama, gdje živim, koristimo veliku količinu svježe vode za hlađenje elektrana’, kaže Schutzius. ‘Imalo bi smisla zarobiti dio ove vode prije nego što ispari i osigurati da je čista u slučaju da je želite vratiti u okoliš.'

Prethodna Ghoshova istraživanja bila su usmjerena na povrat vode iz rashladnih tornjeva. Sada bi želio unaprijediti ovu tehnologiju i istražiti tržišne primjene. Nada se da će više koristiti maglu i paru kao dosad nedovoljno iskorišten izvor vode i time igrati ulogu u ublažavanju nestašice ovog vitalnog resursa.