La nivel mondial, aproximativ 850 de milioane de oameni nu au acces la apă potabilă curată. Apa contaminată transmite o varietate uriașă de boli, inclusiv holeră, dizenterie și tifoid, provocând peste jumătate de milion de decese pe an.
Cercetătorii de la Universitatea din Buffalo au dezvoltat un purificator de apă solar care speră că poate igieniza apa mai rapid, mai ieftin și mai eficient decât alte modele.
"Energia solară este practic liberă", spune Qiaoqiang Gan, un profesor de inginerie care a condus cercetarea. „În unele țări din zonele tropicale, acestea sunt lipsite de resurse, dar au o abundență de energie solară.”
Designul arată mai mult sau mai puțin ca un cort mic cu cadru A. Hârtia cu cuptor negru este turnată pe o formă triunghiulară și așezată deasupra apei. Marginile hârtiei urmează în apă, înmuind-o ca un burete. Este o modernizare a tehnologiei antice a solarului, care folosește energia solară pentru a evapora apa și a lăsa contaminanții în urmă. Vaporii de apă se răcesc apoi se condensează și pot fi colectați. Echipa lui Gan și-a îmbunătățit designul solarului, făcându-l mai eficient dându-i o formă înclinată - acest lucru menține hârtia rece, deoarece lumina o lovește înclinată în loc de direct. Întrucât hârtia rămâne sub temperatura mediului, atrage căldură din împrejurimile sale, ceea ce compensează pierderea energiei solare în timpul procesului de vaporizare.
Dispozitivul poate evapora aproximativ 2, 2 litri de apă pe oră pentru fiecare metru pătrat de hârtie lovit de soare. Acest lucru este mai eficient decât alte purificatoare de apă cu energie solară, spune Gan.
Cercetarea a fost descrisă într-un document publicat la începutul acestei luni în revista Advanced Science . Lucrarea, finanțată de Fundația Națională a Științei, a fost o colaborare între Universitatea din Buffalo, Universitatea din Wisconsin-Madison și Universitatea Fudan din China. Primii autori de pe hârtie au fost Haomin Song și Youhai Liu.
Cercetătorii Qiaoqiang Gan, Zongmin Bei și Haomin Song au fost printre autorii noului studiu. Cei trei ingineri și colegii lor lucrează pentru a aduce solarul în continuare celor care au nevoie de acesta prin pornirea lor, Sunny Clean Water. (Douglas Levere / Universitatea din Buffalo) Gan și colegii săi au înființat o companie care să comercializeze tehnologia. Prototipul lor poate condensa și colecta între 10 și 20 de litri în fiecare zi, în condiții de soare pline, spune Gan. Întrucât femeia adultă medie are nevoie de aproximativ 2, 7 litri de lichid pe zi, iar bărbatul mediu are nevoie de aproximativ 3, 7, din care aproximativ 80 la sută provine din băuturi, în teorie încă ar putea oferi suficientă apă potabilă zilnică pentru o familie. Gan estimează că va costa aproximativ 200 USD și va fi disponibil într-un an sau ceva.
Gan speră că dispozitivul va fi mai ieftin decât tehnologiile similare dezvoltate în ultimii ani, multe dintre ele mizând pe nanomateriale scumpe. Oamenii de știință din Stanford au creat un filtru de apă minuscul folosind „nanoflakes” de molibden, mai multe companii au căutat să utilizeze nanoceluloza pentru tratarea apei, în timp ce un nanofiltru tanzanian a câștigat premiul pentru inovație africană de la Royal Academy of Engineering. În schimb, solarul folosește încă hârtie de carbon ieftină și disponibilă pe scară largă.
Dispozitivul poate fi folosit pe orice fel de suprafață a apei - un lac, un iaz, un jgheab, chiar și oceanul. Dar modul în care funcționează va depinde de setare.
„Provocarea majoră este ca oamenii diferiți din zone diferite să aibă nevoi locale”, spune Gan, care tocmai s-a întors dintr-o călătorie de adunare a faptelor în Argentina. „Mai ales dacă calitatea apei din sursă este foarte diferită.”
De exemplu, dacă încă se folosește oceanul, sarea se va acumula în cele din urmă la suprafață. Aceasta și alte provocări de proiectare sunt încă lucrate.
Totul poate elimina aproape 100 la sută din bacterii, viruși și compuși organici precum arsenul, spune Gan. Se descurcă mai puțin cu anumite substanțe chimice volatile, inclusiv anumite pesticide, care se evaporă cu apa, în loc să fie lăsate în urmă.
„Se pare că are o promisiune serioasă pentru aceasta”, spune Desmond Lawler, profesor de inginerie la Universitatea Texas din Austin, a sistemului.
Lawler spune că o considerație majoră va fi umiditatea mediului în care este folosit. În condiții foarte umede - credeți că Caraibe după un uragan - este mult mai greu să evaporați apa. Echipa va trebui să ia în considerare acest lucru atunci când proiectează sisteme pentru locații specifice.
Deși nu își închipuie că sistemul este un substitut pentru surse de apă curată mai permanente, avocatul spune că consideră simplitatea sistemului promițător.
„Un sistem la scară mică care ar putea crea apă potabilă pentru o familie”, spune Lawler. „Este foarte interesant să te gândești, în special la situații de urgență.”
