Туман кармоочу торлор: сууну чогултуучу жана тазалоочу система

Цюрихтин Политехникалык университетинин изилдөөчүлөрү тумандан алынган H20ны кармоонун жана жайгаштыруунун жаңы ыкмасын иштеп чыгышты.

Тумандан чогултулган сууну тазалоо: Швейцариядагы изилдөө
ETH изилдөөчүлөрү тумандан алынган сууну чогултуучу жана тазалоочу инновациялык системаны иштеп чыгышты (Сүрөт: ETH Zurich/Adobe Stock/Montaj)

Перунун, Боливиянын, Чилидин жана Марокконун ички аймактары сыяктуу табигый тумандуу жана суу булактарынан алыс жайгашкан дүйнөнүн кээ бир аймактарында адамдардын торлорду сыртка илип коюшу сейрек эмес. суунун кичинекей тамчылары туманды түзүүчү.

көйгөйү бул техника бултумандан чогултулган суу ушундай жол менен ал көптөгөн нерселерди камтышы мүмкүн булгоочу заттар атмосферада бар: натыйжада, кээ бир райондордо, күнүнө жүздөгөн литр чогултулганына карабастан, тумандан алынган суу ичүүгө же тамак жасоодо колдонууга жетиштүү таза эмес.

Изилдөөчүлөр Цюрихтин федералдык политехникалык институту ошондуктан туманды кармоочу тор техникасынан баштап таза, ал тургай ичүүчү сууну өндүрүүгө мүмкүндүк берүүчү ыкманы иштеп чыгышты: жаңы система бирдиктүү технология коллекция жана суу тазалоо торлорго илинди.

БУУнун конференциясы суу боюнча иш-аракеттердин күн тартибин кабыл алат
Какаонун химиялык изи: шоколад үчүн чоң ачылыш

Тумандан алынган сууну чогултуу жана тазалоо
Суунун табигый конденсациясын пайдаланган туман кармоочу торлордун технологиясы абдан байыркы: биринчи системалар сууну өсүмдүктөрдөн чогулткан (Фото: Envato)

Туманга каршы торлор: байыркы, бирок жаңыланган технология

үчүн биринчи системалар тумандан суу тамчыларын кармоо алар Колумбияга чейинки доорго таандык: конденсацияны колдонуу менен тумандан суу чогултуунун биринчи белгилүү ыкмасы кээ бир дарактардын бутактарынын астына контейнерлерди коюудан турган. Бул чогултуу системасынын алгачкы издери Инка империясынын жылдарына таандык.

1969-жылы технология болуп мурунтан эле өнүккөн 100 чарчы метр тармактар бүтүндөй бир аскердик базаны суу менен камсыз кылууга жөндөмдүү: ал Түштүк Африкада болуп өттү жана тармак системасы күнүнө болжол менен 11 литр суу өндүрүүгө мүмкүндүк берди.

Бүгүнкү күндө долбоорлор тармактар ​​аркылуу суу чогултуу (металл, бамбук же башка материалдар) дүйнө жүзү боюнча кеңири таралган жана суусу жок шаарлардын жана калктуу конуштардын сууга болгон муктаждыгын канааттандырууга олуттуу салым кошот. суу булактарына жетүү башка түрдөгү.

сыяктуу өлкөлөрдө Перу, Боливия жана Чили суунун тамчыларын кармаш учун тор илип коюшу сейрек кездешпейт, ал эми ички жерлерде да ушундай болот. Марокко жана башка ысык өлкөлөр: үйдө же структураланган форматта, технология дээрлик бардык жерде белгилүү жана бааланат.

Колдонуу а туман кармоочу тор бир нече чарчы метрди өлчөп, күнүнө жүздөгөн литрге чейин суу чогултууга болот, аны жууганга жана шарттар болгондо тамак бышыруу үчүн колдонсо болот.

Бул системанын көйгөйү, чындыгында, чогулган суу дайыма ичүүгө жарамдуу деп эсептелгендей таза боло бербейт.

Суу жөнүндө ойлоо келечек жөнүндө ойлоо дегенди билдирет: жакшыраак сактоо жана башкаруу
Чоң 100 химия жана дүйнөлүк экономиканын көйгөйлөрү

Тумандан ичүүчү суу, швейцариялык долбоор
Кытайдын Синпин шаарына жакын жерде өтө тумандуу көрүнүш: ETH изилдөөчүлөрүнүн айтымында, туман жана буу өтө аз пайдаланылган суу ресурстары (Фото: Envato)

сүттүү метеорит тарабынан алынган суунун тазалоо

Бул ыкманын негизги кемчилиги суу чогултуу è абанын булганышынын таасири суунун сапаты боюнча: айлана-чөйрөгө тараган кооптуу заттар торлор менен капталган тамчыларга да айланат.

Дүйнөнүн көптөгөн ири шаарларында аба ушунчалык булгангандыктан, тумандан суу чогулат ал жетиштүү таза эмес биринчи дарыланбай туруп, ичип же тамак даярдоо үчүн колдонулат. изилдөөчүлөрүнүн изилдөөсү Цюрихтин федералдык политехникалык институту бул курч маселеге жооп берүү үчүн так түзүлгөн.

негизинде өзгөчө каптоо үчүн рахмат полимерлер жана титандын диоксиди, Швейцариялык университеттин изилдөөчүлөрү тарабынан иштелип чыккан туман кармоочу тармак бир эле убакта сууну чогултуп жана тазалайт.

La технология di суу тазалоо негизделген химия: титандын диоксиди, изилдөөчүлөр түшүндүрөт, катары иш-аракет кылат химиялык катализатор сууда бар ар кандай органикалык булгоочу заттардын молекулаларын талкалап, алар зыянсыз болуп калат.

«Биздин система туманды гана эмес, чогулган сууну да тазалайт"Ал мындай дейт: Ритвик Гош"бул абанын булганышы бар аймактарда, мисалы, калк жыш жайгашкан шаар борборлорунда колдонулушу мүмкүн дегенди билдирет”. Майнц шаарындагы Макс Планк атындагы Полимердик Изилдөө Институтунан келген окумуштуу бул долбоорду ETH Zurichде узакка созулган мезгилде жүргүзгөн.

Аба менен суу ортосунда өтө тез өтүү үчүн жаңы дрон
Жашыл химиянын Ыйык Граалы: уулуулугу жок флюорохимиялык заттар

Тумандан тазаланган сууну чогултуу: Швейцариядагы эксперимент
Полимерлер жана титандын диоксиди тумандагы сууну чогултууга жана тазалоого мүмкүндүк берет (Фото: Envato)

Асмандан келген H20ну тазалоо үчүн полимерлер жана нанобөлүкчөлөр

«Биздин долбоордун жүрөгү", деп окуйбузNature журналына жарыяланган макала, «бул зым тор менен капталган анатаза титандын диоксиди нанобөлүкчөлөрү полимердик матрицага камтылган".

Башкача айтканда, изилдөөчүлөр тарабынан иштелип чыккан система Цюрих политехникалык адан турат тар тор тор металл зымдан жасалган, аралашмасы менен капталган атайын тандалып алынган полимерлер жана титандын диоксиди, косметика жасоодо кеңири колдонулган минералдык пигмент.

«Күн нуру менен активдештирилгенден кийин фотоактивдүү титан диоксид катмары күн нуру жок болсо да дизель сыяктуу органикалык молекулаларды ыдыратат.”, изилдөөчүлөр түшүндүрөт: жалгыз энергия талап кылынат бул гениалдуу системадан бир Ультрафиолет нурларынын кичинекей жана үзгүлтүксүз дозасы.

Тышкы сыноолордо, изилдөө окуйт, аппарат көрсөтөт "сууну тазалоонун натыйжалуулугу 85 пайыздан жогору”: ETH илимпоздору тарабынан сунушталган чечим, демек, бүт жамааттарга чечүүгө мүмкүндүк бере турган абдан натыйжалуу чечим. суунун тартыштыгы проблемасы күйүү же башка энергия булактарына кайрылбастан.

Биологиялык ар түрдүүлүктү кайра жаратуу үчүн орто кылымдагы суу дөңгөлөк
Жаңы дарыларды иштеп чыгуу, химиянын аркасында китепканалар көбөйдү

Тумандан сууну алуу: Швейцариядагы жаңы эксперимент
Швейцариялык изилдөөчүлөр жасалма туманда суунун 8 пайызын чогултуп, ага кошулган органикалык кошулмалардын 94 пайызын талкалай алышты (Фото: Envato)

Пассивдүү сууну тазалоо: чечим энергияны талап кылбайт

үчүн жаңы систематумандан суу алуу ал лабораторияда жана Цюрихтеги чакан тажрыйба заводунда сыналган. Окумуштуулар жасай алышкан 8 чогултуу суунун пайызы жасалма жол менен тузулген туманда жана нын органикалык кошулмалардын 94 пайызын талкалайт ден соолукка кооптуу экендиги белгилүү болгон дизель жана химиялык бисфенол А кошулган.

Бул система тумандан ичүүчү сууну чогултуудан тышкары, пайдалуу да пайдаланылышы мүмкүн муздаткыч мунараларда колдонулган сууну калыбына келтирүү. "Мен жашаган АКШда электр станцияларын муздатуу үчүн таза сууну көп колдонобуз"Ал мындай дейт: Томас Шутциус, анда ETH долбоорунун башчысы жана азыр Калифорния университетинин профессору, Беркли.

Профессор түшүндүргөндөй, "бул суунун бир бөлүгүн ал агып кете электе кармап алып, аны айлана-чөйрөгө кайтарууну кааласаңыз, анын таза экенине ынануу маанилүү.”. Изилдөөнүн биринчи автору Гхоштун мурунку изилдөөлөрү так көңүл бурган сууну калыбына келтирүү муздаткыч мунаралардан.

Бул жаңы технология, бирок, бир кыйла кенен мүмкүнчүлүктөрдү ачат: орнотулгандан кийин, бул система эч кандай техникалык тейлөөнү жана энергияны талап кылбайт. деп аталган мүлккө рахмат каталитикалык эс, жарым саат күн нуру караңгыда да активдүү бойдон калган титан оксидин 24 саат бою активдештирүү үчүн жетиштүү.

Демек, жаңы система өзүн экономикалык жана рационалдуу чечим катары гана эмес ичүүчү суунун тартыштыгын чечүү дүйнө жүзү боюнча айыл жерлеринде жана шаарларында, бирок ошондой эле потенциалды кеңейтүү тумандан суу чогултуу, бааланбаган бассейн, бул ири өнөр жайды да камтышы мүмкүн.

Швейцарияда суу өчүргүчү бар кагаздан аккумулятор жасалды
Химиянын сюрприздери: ошондуктан пластик калдыктары самынга айланат

Тумандан ичүүчү суу: Цюрих политехникалык окуу жайы
Тумандан алынган сууну чогултуу жана тазалоо: полимерлерге жана титандын диоксидине негизделген жаңы система (Фото: Envato)