Тұманға қарсы торлар: суды жинайтын және тазартатын жүйе

Цюрих политехникалық университетінің зерттеушілері тұманнан алынған H20-ны түсірудің және тұндырудың жаңа әдісін әзірледі.

Тұманнан жиналған суды тазарту: Швейцариядағы зерттеу
ETH зерттеушілері тұманнан алынған суды жинайтын және тазартатын инновациялық жүйені әзірледі (Фото: ETH Zurich/Adobe Stock/Montaj)

Перу, Боливия, Чили және Марокко сияқты табиғи тұманды және су көздерінен алыс орналасқан әлемнің кейбір аймақтарында адамдар аулау үшін ашық ауада тор іліп қоюы сирек емес. кішкене су тамшылары бұл тұманды құрайды.

мәселесі бұл техника бұлтұманнан жиналған су осылайша ол көптеген нәрселерді біріктіре алады ластаушы заттар атмосферада бар: соның салдары, кейбір аудандарда күніне жүздеген литр жиналғанына қарамастан, тұманнан алынған су ішуге немесе тамақ дайындауға пайдалануға жеткілікті таза емес.

Зерттеушілері Цюрих федералды политехникалық сондықтан тұманға қарсы тор техникасынан бастап таза, тіпті ауыз суды өндіруге мүмкіндік беретін әдісті әзірледі: жаңа жүйе біріктіреді. біртұтас технология жинақ және суды тазарту торға ілінген.

Біріккен Ұлттар Ұйымының конференциясы су мәселесі бойынша іс-қимылдың күн тәртібін қабылдауы керек
Какаоның химиялық ізі: шоколад үшін керемет жаңалық

Тұманнан алынған суды жинау және тазарту
Судың табиғи конденсациясын пайдаланатын тұманға қарсы торлар технологиясы өте ежелгі: алғашқы жүйелер өсімдіктерден су жинады (Фото: Envato)

Тұманға қарсы торлар: ежелгі, бірақ жаңартылған технология

үшін алғашқы жүйелер тұманнан су тамшыларын алу олар Колумбияға дейінгі дәуірге жатады: конденсация көмегімен тұманнан су жинаудың алғашқы белгілі әдісі кейбір ағаштардың бұтақтарының астына контейнерлерді қоюдан тұрды. Бұл коллекция жүйесінің алғашқы іздері Инк империясының жылдарында кездеседі.

1969 жылы технология болып әлдеқашан дамыған болатын 100 шаршы метр желілер бүкіл әскери базаны сумен қамтамасыз етуге қабілетті: бұл Оңтүстік Африкада орын алды және желілік жүйе күніне шамамен 11 литр су өндіруге мүмкіндік берді.

Бүгінде жобалары желілер арқылы су жинау (металл, бамбук немесе басқа материалдар) бүкіл әлемде кең таралған және жоқ қалалар мен елді мекендердің су қажеттіліктерін қанағаттандыруға айтарлықтай үлес қосады. су көздеріне қол жеткізу басқа түрдегі.

сияқты елдерде Перу, Боливия және Чили Адамдардың су тамшыларын ұстау үшін тор іліп қоюы ғажап емес, ал ішкі аймақта да солай болады. Марокко және басқа да ыстық елдер: үйде немесе құрылымдық форматта технология барлық жерде дерлік жақсы белгілі және бағаланады.

пайдалану а тұманға қарсы тор бар болғаны бірнеше шаршы метрді өлшейтін болса, күніне жүздеген литрге дейін су жинауға болады, оны жууға және жағдайлар болған кезде тамақ дайындауға пайдалануға болады.

Бұл жүйенің проблемасы, шын мәнінде, жиналған су әрқашан ішуге жарамды деп есептелетіндей таза емес.

Су туралы ойлау болашақ туралы ойлауды білдіреді: жақсырақ сақтау және басқару
Химиядағы үлкен жүздік және жаһандық экономиканың қиындықтары

Тұманнан ауыз су, швейцариялық жоба
Қытайдың Синпин қаласына жақын жерде өте тұманды көрініс: ETH зерттеушілерінің айтуынша, тұман мен бу өте аз пайдаланылған су ресурстары (Фото: Энвато)

Сүтті метеор түсірген суды тазарту

Бұл әдістің негізгі кемшілігі су жинау è ауаның ластануының әсері судың сапасы бойынша: қоршаған ортаға шашыраған қауіпті заттар да торға түсіп қалған тамшыларға айналады.

Әлемнің көптеген ірі қалаларында ауаның ластанғаны соншалық, тұманнан су жиналып қалады Ол жеткілікті таза емес алдын ала емделмей ішу немесе тамақ дайындау үшін пайдалану. зерттеушілерінің зерттеуі Цюрих федералды политехникалық дәл осы маңызды мәселеге жауап беру үшін жасалған.

Негізделген арнайы жабынның арқасында полимерлер және титан диоксиді, Швейцария университетінің зерттеушілері жасаған тұманға қарсы желі бір уақытта суды жинап, тазартады.

La технология di суды тазарту негізделеді химика: титан диоксиді, зерттеушілер түсіндіреді, ретінде әрекет етеді химиялық катализатор суда болатын әртүрлі органикалық ластаушы заттардың молекулаларын ыдыратып, олар зиянсыз болады.

«Біздің жүйе тұманды жинап қана қоймай, жиналған суды тазартады», - деп түсіндіреді ол Ритвик Гош, «Бұл оны ауасы ластанған аймақтарда, мысалы, халық тығыз орналасқан қала орталықтарында қолдануға болады дегенді білдіреді». Майнцтағы Макс Планк атындағы полимерлерді зерттеу институтынан келген ғалым бұл жобаны ETH Цюрихте ұзақ уақыт болған кезде жүргізді.

Ауа мен су арасындағы өте жылдам ауысуға арналған жаңа дрон
Жасыл химияның қасиетті грильі: уыттылығы жоқ флюорохимиялық заттар

Тұманнан тазартылған суды жинау: Швейцариядағы тәжірибе
Полимерлер мен титан диоксиді тұмандағы суды жинауға және тазартуға мүмкіндік береді (Фото: Envato)

Аспаннан келетін H20 тазарту үшін полимерлер мен нанобөлшектер

«Біздің жобаның жүрегі», - деп оқимызТабиғатта жарияланған мақала, «Бұл сым тормен жабылған анатаза титан диоксиді нанобөлшектері полимерлі матрицаға енгізілген».

Басқаша айтқанда, зерттеушілер әзірлеген жүйе Цюрих политехникалық а тұрады тар торлы тор қоспасымен қапталған металл сымнан жасалған арнайы таңдалған полимерлер және титан диоксиді, косметика жасау үшін кеңінен қолданылатын минералды пигмент.

«Күн сәулесімен белсендірілгеннен кейін фотоактивті титан диоксиді қабаты күн сәулесі болмаса да дизель сияқты органикалық молекулаларды ыдыратады.”, зерттеушілерді түсіндіреді: жалғыз энергия қажет осы тапқыр жүйенің бірі болып табылады ультракүлгін сәулелердің шағын және тұрақты дозасы.

Сыртқы сынақтарда зерттеу оқылады, құрылғы көрсетеді «суды тазарту тиімділігі 85 пайыздан жоғары»: ETH ғалымдары ұсынған шешім, сондықтан бүкіл қауымдастықтарға күресуге мүмкіндік беретін өте тиімді шешім. су тапшылығы мәселесі жану немесе басқа энергия көздеріне жүгінбестен.

Биоәртүрлілікті қалпына келтіруге арналған ортағасырлық су дөңгелегі
Жаңа дәрі-дәрмектердің дамуы, химияның арқасында кітапханалар жетілдірілді

Тұманнан су алу: Швейцариядағы жаңа тәжірибе
Швейцариялық зерттеушілер жасанды тұмандағы судың 8 пайызын жинап, оған қосылған органикалық қосылыстардың 94 пайызын ыдырай алды (Фото: Envato)

Суды пассивті тазарту: ерітінді энергияны қажет етпейді

үшін жаңа жүйетұманнан су алу ол зертханада және Цюрихтегі шағын тәжірибелік зауытта сыналған. Зерттеушілер жасай алды 8 жинаңыз судың пайызы жасанды түрде жасалған тұманда және органикалық қосылыстардың 94 пайызын ыдыратады денсаулыққа қауіпті екені белгілі дизель және химиялық бисфенол А қосылған.

Тұманнан ауыз су жинаумен қатар, бұл жүйені тиімді пайдалануға болады салқындату мұнараларында пайдаланылған суды қалпына келтіру. «Мен тұратын Америка Құрама Штаттарында біз электр станцияларын салқындату үшін көп мөлшерде тұщы суды пайдаланамыз», - деп түсіндіреді ол Томас Шутциус, содан кейін ETH жобасының жетекшісі және қазір Калифорния университетінің профессоры, Беркли.

Профессор түсіндіргендей, «бұл судың бір бөлігін ағып кетпей тұрып, оны қоршаған ортаға қайтарғыңыз келсе, оның таза екеніне көз жеткізгеніңіз жөн болар еді.». Зерттеудің бірінші авторы Гхоштың алдыңғы зерттеулері дәл осыған бағытталған суды қалпына келтіру салқындату мұнараларынан.

Алайда бұл жаңа технология әлдеқайда кең мүмкіндіктер ашады: орнатылғаннан кейін бұл жүйе техникалық қызмет көрсетуді немесе энергияны қажет етпейді. деп аталатын мүліктің арқасында каталитикалық жады, жарты сағат күн сәулесі титан оксидін 24 сағат бойы белсендіру үшін жеткілікті, ол тіпті қараңғыда да белсенді болып қалады.

Сондықтан жаңа жүйе өзін экономикалық және ұтымды шешім ретінде көрсетеді ауыз су тапшылығын шешу бүкіл әлем бойынша ауылдық жерлерде және қалаларда, сонымен қатар әлеуетін кеңейту тұманнан су жинау, бұл үлкен өнеркәсіпті қамтуы мүмкін бағаланбаған бассейн.

Швейцарияда су қосқышы бар қағаздан аккумулятор жасалды
Химия таңғаларлығы: пластмасса қалдықтары қалай сабынға айналады

Тұманнан ауыз су: Цюрих политехникалық университетінің зерттеуі
Тұманнан алынған суды жинау және тазарту: полимерлер мен титан диоксидіне негізделген жаңа жүйе (Фото: Envato)