Nešiojamas gėlinimas

Po stichinių nelaimių, tokių kaip žemės drebėjimas Haityje ar uraganas Katrina, saugaus geriamojo vandens paprastai trūksta. Netoli vandenyno esančiose nelaimės zonose sūraus jūros vandens pavertimas geriamu gėlu vandeniu atrodo niekuo dėtas, tačiau tam paprastai reikia didelio masto gėlinimo įrenginių ir daug patikimos elektros energijos – nei Haityje, nei Naujajame Orleane jų nebuvo.

vandens kelias : vienas naujojo gėlinimo įrenginio vienetas, pagamintas iš silikono sluoksnio.

Dabar MIT ir Korėjos mokslininkai kuria technologiją, kuri galėtų būti naudojama mažuose nešiojamuose gėlinimo įrenginiuose, maitinamuose saulės elementų arba baterijų, o ne dyzelinių generatorių. Tokie įrenginiai, kurie pašalintų virusus, bakterijas ir kitus teršalus bei druską, galėtų pagaminti pakankamai gėlo vandens šeimai ar mažam kaimui. Nešioti juos ten, kur reikia vandens, būtų efektyviau nei bandyti transportuoti vandenį, ypač jei keliai nėra pravažiuojami. Sukurti avariniam naudojimui, prietaisai taip pat gali būti naudojami atokiose pajūrio vietose besivystančiose šalyse.

Ši istorija buvo mūsų 2010 m. liepos mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Naujoji technika išnaudoja reiškinį, vadinamą jonų koncentracijos poliarizacija, kad atskirtų druskas ir mikrobus iš vandens. Sūrus vandens srautas teka per mikroschemos dydžio įrenginį mikrokanalu, kuris skyla į dvi šakas. Padalijimo vietoje kanalas yra prijungtas prie nanokanalo, padengto jonams selektyvia membrana, pagaminta iš sintetinio polimero Nafion. Kai srovė praeina per membraną, susidaro elektrostatinis barjeras, kuris atstumia įkrautas daleles, tokias kaip druska, virusai ir mikrobai, stumia jas į vieną vandenį nešančio kanalo atšaką, o per kitą leidžia tekėti šviežiam geriamajam vandeniui. Kadangi pro membraną nepraeina vanduo, dalelės jos neužkemša – tai problema, kuri gali užklupti atvirkštinio osmoso pagrindu veikiančias gėlinimo technologijas.

Procesas veikia mikroskopiniu mastu, todėl kiekvienas įrenginys apdorotų tik nedidelius vandens kiekius. Tačiau 1600 vienetų masyvas, pagamintas ant maždaug 20 centimetrų skersmens plokštelės, galėtų išvalyti apie 18 litrų per valandą. Visas masyvas galėtų tilpti į maždaug kavos urnos dydžio indą. Skirtingai nuo atvirkštinio osmoso sistemų, kurioms reikalingi siurbliai, kad vanduo išstumtų per membraną, jis būtų varomas gravitacijos. Sūrus vanduo būtų pilamas indo viršuje, o gėlas vanduo ir koncentruotas sūrymas tekėtų iš dviejų vamzdžių apačioje.

Naujasis metodas aprašytas straipsnyje Gamtos nanotechnologijos podoktorantūros docentas Sung Jae Kim ir docentas Jongyoon Han, tiek Elektros inžinerijos ir informatikos katedroje, tiek kolegos Korėjoje.

Atliekant bandymą su vieno vieneto elementu, naudojant jūros vandenį su pridėtais teršalais, įrenginys pašalino daugiau nei 99 procentus druskos ir kitų teršalų. Tyrėjai planuoja sukurti 100 vienetų masyvą, kad parodytų proceso mastelį.

paslėpti