Güneş Enerjili Yeni Bir Cihaz, Güneş Işığı ve Gıda Boyasını Kullanarak Milyonlara Temiz İçme Suyu Sağlayabilir

Birçok kişi gelişmiş ülkeler almak temiz içme suyu kesin olarak. Bir musluğu açtığınızda, su zaten oldu filtrelenmişile tedavi edilen UV ışığıve evinize ulaşmadan önce dezenfekte edilmektedir. Ancak yüz milyonlarca insan için Küresel Güney, bu tür altyapı kayıp.

Araştırmacılar Connecticut Üniversitesi Ve Yale Üniversitesi yeni bir şey geliştirdik güneş enerjili su Bu sorunun çözülmesine yardımcı olabilecek bir dezenfeksiyon sistemi. Tanımlandı dergide npj Temiz Su, sistem Kanıtlanmış birkaç dezenfeksiyon yöntemini tek bir kompakt cihazda birleştirir.

Her yöntem farklı türleri hedefler. patojenler başkaları yakalayamayabilir. Bu sistem yalnızca kullanır güneş ışığı ve neredeyse yıl boyunca güvenli içme suyu üretmek için mevcut bir avuç teknik.

Birçok Yöntem, Tek Cihaz

Güneş enerjisiyle pastörizasyon, kaynatma için gereken enerjinin yarısından daha azını kullanarak, suyu patojenleri öldürecek bir sıcaklığa ısıtmak için güneş ışığını kullanır. UV ışınlarının bakterileri öldürebilmesi için suyun güneş ışığına bırakılmasını içeren güneş dezenfeksiyonu, güneşli bir günde yaklaşık altı saat içinde bakterilerin %99,9'unu ortadan kaldırabilir. Ancak virüsler daha küçüktür ve öldürülmesi daha zordur; bazen yalnızca güneş ışığıyla 30 saate kadar sürebilir.

Yeni sistemin yeniliği tam da burada devreye giriyor. UConn'da yardımcı doçent ve çalışmanın baş araştırmacısı olan Eric Ryberg, ışığa duyarlılaştırıcılar üzerinde uzmanlaşıyor. Bu bileşikler, sudaki oksijen moleküllerine enerji aktararak güneş ışığına tepki verir ve onları hem bakterileri hem de virüsleri etkisiz hale getirecek kadar aktif hale getirir.

Ryberg, "Suyu dezenfekte etmek ve arıtmak için birden fazla yönteme sahip olmak her zaman tek bir yönteme sahip olmaktan daha iyidir" dedi. "Bu teknolojiler tarafından hızlı bir şekilde etkisiz hale getirilemeyen sinir bozucu virüsler; ışığa duyarlılaştırmanın gerçekten devreye girebileceği yer burası."

Güvenlik Göstergesi Olarak Gıda Boyası

Bu sistem için Ryberg, ışığa duyarlılaştırıcı olarak yaygın bir kırmızı gıda boyası olan eritrosini seçti. Bu seçim çeşitli nedenlerden dolayı pratiktir. Dezenfeksiyon sırasında eritrosin parçalandığından, suyun rengi gözle görülür şekilde değişir ve kullanıcılara suyun içilebilir olduğuna dair net bir işaret verir. Ekstra test ekipmanına gerek yoktur.

Optimum güneş ışığı altında, araştırmacıların modeli, sistemin suyu bir saatten daha kısa bir sürede güvenli standartlara göre dezenfekte edebildiğini ve sonraki partilerin yalnızca 28 dakika sürdüğünü gösteriyor. Guatemala'da yapılan saha testleri de bu tahminleri destekledi.

Yıl Boyu Çalışmak Üzere Tasarlandı

Güneş enerjili su arıtmanın en büyük zayıflıklarından biri hava durumuna bağlı olmasıdır. Bulutlu günler ve kışlar bu sistemleri güvenilmez hale getirebilir, bu da toplulukların bunlara güvenmekte tereddüt etmesine neden olan bir tür tutarsızlıktır.

Bunu çözmek için ekip, sistemin çok farklı miktarlarda güneş ışığına sahip üç şehirde nasıl çalışacağını test etti: Cape Town, Güney Afrika ve Sololá, Guatemala, her ikisi de kurak ve yağışlı mevsimler arasında güneş ışığında önemli değişikliklere sahipti ve Phoenix, Arizona, neredeyse tüm yıl boyunca güneşliydi. Her durumda sistem, yılın 20 günü hariç tüm günlerinde kişi başına günde en az 50 litre temiz su sağlıyordu.

Çalışma, sistemin günde metrekare başına 70 litreden fazlasını arıtabildiğini ve bir hanenin sıcak su ihtiyacının %94'ünü karşılayabildiğini, enerji maliyetlerinin düşürülmesine ve su güvenliğinin iyileştirilmesine yardımcı olduğunu belirtiyor. Cihaz aynı zamanda ölçeklenebilir olacak şekilde yapılmıştır. Ryberg, yerel ihtiyaçlara bağlı olarak bireysel evlerde kullanıldığını veya daha büyük topluluk sistemlerine genişletildiğini düşünüyor.

Sonraki Adım: Doğal Olmak

Ryberg halihazırda eritrosinin ötesindeki seçenekleri araştırıyor. Şu anki çalışması, sentetik ışığa duyarlılaştırıcıların, bitkilere yeşil rengini veren klorofil ve St. John's Wort'ta bulunan bir bileşik olan hiperisin gibi doğal alternatiflerle değiştirilmesine odaklanıyor. "Nihai hedef, çok daha düşük toksikolojik kaygıya sahip doğal şeylere geçiş yapabilmemizdir" dedi.

Daha fazla test gerekli olsa da konsept basit ve ölçeklenebilir. Bol güneş ışığına sahip ancak temiz suya erişimi sınırlı olan topluluklar için bu teknoloji pratik bir çözüm sunabilir.

Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiği konularında geçmişi olan bir yazar ve araştırmacıdır. MBA derecesine, İşletme alanında Lisans Diplomasına ve veri analitiği sertifikasına sahiptir. Çalışmaları, ortaya çıkan biyoloji, bilişsel sinir bilimi ve arkeolojik keşiflere vurgu yaparak bilimsel gelişmeleri kırmaya odaklanıyor.