Egy új megoldás, ami napenergiával alakítja át a tengervizet ivóvízzé
A Waterloo-i Egyetem kutatócsoportja egy olyan energiatakarékos eszköz kifejlesztéséről számolt be, amely napenergiával alakítja át a tengervizet iható vízzé. Ezen megoldás alkalmazásával elegendő vizet tudnának megtisztítani ahhoz, hogy az Egészségügyi Világszervezet napi ajánlása szerint egy főre jutó alapvető ivóvíz- és higiéniai szükségletek kielégítődjenek.
Világszerte több mint 4 milliárd ember, azaz a Föld lakosságának fele nem fér hozzá tiszta ivóvízhez. Egy Kanadában kifejlesztett új technológia segítségével ez a szám egyik napról a másikra szignifikánsan csökkenhet.
Alábecsülik a problémát
A vízminőség elengedhetetlen az egészséges élethez, és a legújabb kutatások rávilágítanak arra, hogy a szennyezés világszerte számos régióban a lakosság nagy részét érinti. Idén augusztus 15-én a Svájci Szövetségi Vízügyi Tudományos és Technológiai Intézet által nemrégiben közzétett térinformatikai elemzés és statisztikák szerint az alacsony és közepes jövedelmű országokban 4,4 milliárd ember még mindig nem jut biztonságos ivóvízhez otthonában. Ez kétszerese annak a 2 milliárdnak, amelyet 2020-ban az Egészségügyi Világszervezet és az UNICEF becsült közös monitoringprogramjával, amely a tiszta víz terén elért globális haladást figyeli.
„A vízválság nem kizárólag technikai probléma, így egy technikai megoldás önmagában nem oldja meg” – mondta Vincent Casey, a WaterAid vízbiztonsági vezetője.
Sok helyen nem a víz hiánya a probléma, hanem a vízhez való hozzáférés
„A szubszaharai térség számos részén például a felszín alatti vizek nagyrészt a felszíntől 20 méteren belül elérhetőek, így gyakran a víz eljuttatásához szükséges szolgáltatásokba való beruházás hiánya akadályozza meg az embereket a vízhez jutásban, nem pedig mindig a víz hiánya. A víz eljuttatása az emberekhez tehát a vízszolgáltatókba és a karbantartókba való befektetésről, a vízellátási megoldások különböző körülményekhez való igazításáról és a vízkészletekkel való hatékony gazdálkodásról szól.”
„Az egész rendszer javításra szorulásáról van szó” – mondta Casey.
„Egyes tengerparti közösségekben azonban, ahol nincs elegendő biztonságos víz a kereslet kielégítésére, vagy a forrásokat tengervíz szennyezi, a sótalanítás fontos módszer arra, hogy az emberek számára elegendő tiszta vizet biztosítsunk az alapvető szükségleteik kielégítésére, feltéve, hogy a sótalanításon alapuló szolgáltatások fenntartásához szükséges pénzeszközök, szakértelem és ellátási láncok rendelkezésre állnak” – tette hozzá.
A jelenlegi sótalanító rendszerek úgy működnek, hogy a tengervizet átpumpálják olyan membránokon, amelyek elválasztják a sót a környező vízből.
Sótalanítás folyamata
Ez a módszer hatékony ugyan, de energiaigényes, és a membrán felületén sóképződéshez vezethet, ami akadályozza a víz áramlását és csökkenti a hatékonyságot. Ennek eredményeképpen ezek a rendszerek folyamatos karbantartást igényelnek, ami kihívást jelent az üzemeltetés szempontjából a távoli vagy elmaradott területeken, ahol nincs elegendő készlet vagy gépészeti ismeret.
Ezek a problémák inspirálták Dr. Michael Tam kutatót és Eva Wang és Weinan Zhao PhD-hallgatót, hogy egy ilyen összetett probléma megoldására természetes földalapú elemeket vegyenek figyelembe.
Az új megoldás
„Az inspirációnk abból származik, hogy megfigyeltük, hogyan tartja fenn magát a természet, és hogyan párolog és kondenzálódik a víz a környezetben” – mondta Dr. Michael Tam, a Waterloo Vegyészmérnöki Tanszékének professzora egy sajtóközleményben.
„Az általunk tervezett rendszer a vizet párologtatásra készteti, a felszínre szállítja, majd egy zárt ciklusban kondenzálja, így hatékonyan megakadályozza a só felhalmozódását, ami csökkenti az eszköz hatékonyságát” – mondta a professzor.
„A készülék napenergiával működik, és a napfény mintegy 93 százalékát képes energiává alakítani, ami ötször jobb, mint a jelenlegi sótalanító rendszerek. Négyzetméterenként mintegy 20 liter friss vizet állít elő. Ez elegendő ahhoz, hogy az Egészségügyi Világszervezet napi ajánlása szerint egy főre jutó alapvető ivóvíz- és higiéniai szükségleteket kielégítse.”
A Waterloo-i Egyetem kutatócsoportja a készüléket egy speciális nikkelhab segítségével hozta létre, amelyet vezető műanyaggal és hőre reagáló apró részecskékkel borítottak. Ez az anyag képes felszívni a napfényt, és hővé alakítani azt. A műanyagra egy vékony réteg sós víz kerül, és a hő hatására a víz felemelkedik, mintha a víz a fák hajszálereiben mozogna felfelé. Ahogy a víz elpárolog, a só a készülék aljára nyomódik, hasonlóan ahhoz, ahogyan a szennyeződések leülepednek egy úszómedence szűrőjében. Ez megakadályozza, hogy a rendszer eltömődjön, és továbbra is zökkenőmentesen működik.
Ha sikeres a kísérlet, minden megváltozhat
„Ez a technológia fenntartható megoldást kínál a kialakulóban lévő vízválságra. Ha egy közösség tiszta vízhez jut, az mindent megváltoztat most és hosszú távon is. Ez azt jelenti, hogy a gyerekek a piszkos víz okozta betegségektől mentesen nőnek fel. A lányok az iskolában töltik az idejüket ahelyett, hogy a családjuknak vizet hoznak, és egész közösségek szabadulnak ki a szegénységből” – mondta Casey.
„A jövőben a Waterloo kutatói azt tervezik, hogy megépítik eszközük prototípusát, amelyet a tengerre telepíthetnek, hogy nagyobb léptékben tesztelhessék a technológiát. Ha a teszt sikeresnek bizonyul, a technológia fenntartható módon biztosíthatja a part menti közösségek édesvízellátását, és teljesítheti az ENSZ 3., 6., 10. és 12. fenntartható fejlődési célját” – mondta Tam professzor.