Klára Ponczová, 10. 05. 21
Vědci z Princetonské univerzity vyvinuli zařízení využívající systém gelové filtrace a slunečních paprsků k výrobě pitné vody. Jejich vynález dokáže znečištěnou vodu zbavit všech škodlivých látek a může se tak stát levnou alternativou k nákladným čističkám.
Zařízení na čištění vody, kterému zatím vědci nedali žádné konkrétní jméno, připomíná velkou plochou černou houbu, nasává špinavou vodu z jezera nebo rybníka, zbavuje ji nečistot jakými je olovo, olej nebo jiné škodlivé látky a na slunci ji vypouští zpět už jako vodu pitnou. Dokáže fungovat kompletně mimo síť - bez nutnosti jakéhokoli napájení a díky tomu může být zařízení k dispozici i na místech, kde je zapotřebí nízkonákladová a bezmotorová úprava vody. Tento filtrační systém totiž ke svému fungování potřebuje jen gravitaci a sluneční svit.
“Sluneční světlo je zdarma,” říká Xiaohui Xu, spoluautorka vynálezu, která pomáhala vyvíjet gelový materiál ležící v srdci nového vodního filtru. “Další materiály pro výrobu tohoto zařízení jsou levné a netoxické, takže jde o finančně nenáročné a navíc ekologické řešení.”
Inspirováno přírodou
Vědci se pří vývoji inspirovali rybou zvanou čtverzubec. Jde o druh, který při ohrožení nabere vodu, aby se vizuálně zvětšil a zastrašil nepřítele, a jen co nebezpečí pomine, vodu zase vypustí. Samotné zařízení funguje podobně. Gel umístěný uvnitř má pak podobnou konzistenci jako včelí plástve, je vysoce porézní a uložený mezi dalšíma dvěma vrstvami, které brání znečištění v přístupu k vnitřnímu gelu.
Střední vrstvu tvoří tmavě zbarvený materiál zvaný polydopamin, který přeměňuje sluneční světlo na teplo, které stáhne strukturu gelu a ten pak vytlačí ven čistou vodu - materiál sám přitom zadrží těžké kovy a organické molekuly. Nejsvrchnější vrstvou je pak filtrační vrstva alginátu, která blokuje vstup patogenů k dalším vrstvám.
Gel vyvinutý na míru
Jednou z největších výzev bylo podle Xu vytvoření vnitřního gelu, který by měl ty správné absorbční vlastnosti. Zpočátku byl gel příliš lámavý a nepropouštěl vodu žádoucím způsobem, takže strukturu dále upravovala, dokud nebyl gel při zahřívání dostatečně ohebný.
Při pokojové teplotě totiž gel působí jako houba, která dutými kapilárami nasává vodu. Při zahřátí na zhruba 33 stupňů Celsia pak dělá opak - vytlačuje vodu z pórů pryč. Póry jsou přitom natolik malé, že neumožní průchod škodlivým látkám do (teď již) čisté a pitné vody. Gel může být používán opakovaně a funguje mnohem rychleji než tradiční přístupy k výrobě pitné vody za pomocí sluneční energie. Ty navíc potřebují elektřinu nebo jinou hnací sílu, která tlačí vodu přes membránu, a častou výměnu filtrů.
Technologie pro veřejnost
Nyní již má zařízení za sebou testy, které potvrzují, že celý čistící systém skutečně funguje. V současnosti tým zkoumá způsoby, jak tuto technologii zpřístupnit široké veřejnosti prostřednictvím programu Princeton Innovation, který podporuje univerzitní výzkumníky při převádění objevů z univerzitní půdy na technologie a služby využitelné ve prospěch společnosti.
Tento článek je chráněn pomocí blockchainové služby Mytitle.
https://www.inceptivemind.com/low-cost-water-filter-uses-sunlight-produce-clean-drinking-water/18373/
