Plase de prindere a ceață: sistemul care colectează și purifică apa

În unele zone ale lumii care sunt în mod natural cețoase și departe de sursele de apă, cum ar fi interiorul Peru, Bolivia, Chile și Maroc, nu este neobișnuit ca oamenii să atârne plase în aer liber pentru a prinde mici picături de apă care formează ceața.

Problema de această tehnică este căapa colectata din ceata în acest fel poate încorpora multe dintre substante poluante prezentă în atmosferă: consecința este că în unele zone, în ciuda sutelor de litri colectați pe zi, apa extrasă din ceață nu este suficient de curată pentru a fi băută sau folosită la gătit.

Cercetătorii din Institutul Politehnic Federal din Zurich au dezvoltat așadar o metodă care permite producerea de apă curată, chiar potabilă, pornind de la tehnica plasei de prindere a ceață: noul sistem combină o singură tehnologie colecția și purificarea apei prins în plase.

Conferința ONU pentru adoptarea unei agende de acțiune în domeniul apei
Amprenta chimică a cacaoului: o mare descoperire pentru ciocolată

Plase de captare a ceață: o tehnologie veche, dar reînnoită

Primele sisteme pentru capta picăturile de apă din ceață datează din epoca precolumbiană: prima metodă cunoscută de colectare a apei din ceață prin condensare a constat în așezarea recipientelor sub crengile unor copaci. Primele urme ale acestui sistem de colectare datează din anii Imperiului Incaș.

În 1969, tehnologie evoluase deja în Rețele de 100 de metri pătrați capabil să alimenteze cu apă o întreagă bază militară: a avut loc în Africa de Sud, iar sistemul de rețea a permis producerea a aproximativ 11 litri de apă pe zi.

Astăzi proiectele de colectarea apei prin retele (metalice, bambus sau alte materiale) sunt răspândite în întreaga lume și contribuie în mod semnificativ la satisfacerea nevoilor de apă ale orașelor și așezărilor care nu au acces la sursele de apă de alt tip.

In tari ca Peru, Bolivia și Chile nu este neobișnuit ca oamenii să atârne plase pentru a prinde picăturile de apă și același lucru se întâmplă în hinterlandul Maroc și alte țări fierbinți: în format acasă sau mai structurat, tehnologia este bine cunoscută și apreciată aproape peste tot.

Folosind un plasă de prindere a ceții măsurând doar câțiva metri pătrați, se pot colecta până la sute de litri de apă pe zi, care pot fi folosite pentru spălare și, atunci când condițiile o permit, pentru gătit.

Problema acestui sistem, de fapt, este că apa colectată nu este întotdeauna suficient de curată pentru a fi considerată potabilă.

A te gândi la apă înseamnă a te gândi la viitor: a fi mai bine conservat și gestionat
Big 100 al chimiei și provocările economiei globale

Purificarea apei captate de meteorul lăptos

Un dezavantaj esențial al acestei metode colectarea apei è impactul poluării aerului privind calitatea apei: substanțele periculoase dispersate în mediu ajung și ele în picături prinse de plase.

În multe dintre marile orașe ale lumii, aerul este atât de poluat încât apa se adună din ceață Nu e destul de curat să fie băut sau folosit pentru gătit fără a fi mai întâi tratat. Studiul cercetătorilor din Institutul Politehnic Federal din Zurich a fost creat tocmai pentru a răspunde acestei probleme critice.

Datorită unui strat special bazat pe polimeri și dioxid de titan, rețeaua de captare a ceții dezvoltată de cercetătorii de la universitatea elvețiană reușește să colecteze și să purifice simultan apa.

La tehnologie di purificarea apei se bazează pe CHIMICA: dioxidul de titan, explică cercetătorii, acționează ca catalizator chimic prin descompunerea moleculelor diverșilor poluanți organici prezenți în apă, care devin astfel inofensivi.

Sistemul nostru nu numai că colectează ceața, ci și tratează apa colectată"El explica Ritwick Ghosh, "ceea ce înseamnă că poate fi folosit în zonele cu poluare a aerului, cum ar fi centrele urbane dens populate”. Omul de știință, care provine de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Polimerilor din Mainz, a condus acest proiect în timpul unei șederi prelungite la ETH Zurich.

O dronă nou-nouță pentru tranziții ultra-rapide între aer și apă
Sfântul Graal al chimiei verzi: substanțe fluorochimice fără toxicitate

Polimeri și nanoparticule pentru a purifica H20 care vine din cer

Inima proiectului nostru”, citim înarticol publicat în Nature, „este o plasă de sârmă acoperită cu nanoparticule de dioxid de titan anatază încorporat într-o matrice polimerică".

Cu alte cuvinte, sistemul dezvoltat de cercetătorii de la Politehnica din Zurich constă dintr-o zăbrele cu ochiuri înguste din sârmă metalică, acoperită cu un amestec de polimeri special selectați și dioxid de titan, un pigment mineral utilizat pe scară largă pentru fabricarea produselor cosmetice.

Odată activat de lumina soarelui, stratul fotoactiv de dioxid de titan descompune molecule organice precum motorina, chiar și în absența luminii solare.”, explică cercetătorii: singurul energia necesara din acest sistem ingenios este unul doză mică și regulată de raze UV.

În testele în aer liber, se arată în studiu, dispozitivul arată „o eficiență de tratare a apei mai mare de 85 la sută”: cea propusă de oamenii de știință ETH este așadar o soluție foarte eficientă, care ar putea permite comunități întregi să abordeze problema deficitului de apă fără a fi nevoie să recurgă la ardere sau la alte surse de energie.

O roată de apă medievală pentru a recrea biodiversitatea
Dezvoltarea de noi medicamente, biblioteci îmbunătățite datorită chimiei

Purificarea pasivă a apei: soluția nu necesită energie

Noul sistem pentruextragerea apei din ceață a fost testat în laborator și într-o mică fabrică pilot din Zurich. Cercetătorii au putut aduna cele 8 la sută din apă în ceaţa creată artificial şi de descompune 94% din compușii organici care fuseseră adăugate, inclusiv motorina și substanța chimică bisfenol A, despre care se știe că sunt periculoase pentru sănătate.

Pe lângă colectarea apei potabile din ceață, acest sistem ar putea fi folosit profitabil și pentru recuperarea apei folosite în turnurile de răcire. "În Statele Unite, unde locuiesc eu, folosim o cantitate mare de apă dulce pentru a răci centralele electrice"El explica Thomas Schutzius, apoi șef al proiectului ETH și acum profesor la Universitatea din California, Berkeley.

După cum explică profesorul, „ar fi logic să captezi o parte din această apă înainte de a scăpa și să te asiguri că este pură în cazul în care vrei să o returnezi în mediu”. Cercetările anterioare ale lui Ghosh, primul autor al studiului, s-au concentrat tocmai pe recuperarea apei din turnurile de răcire.

Această nouă tehnologie, totuși, deschide posibilități mult mai largi: odată instalat, acest sistem nu necesită întreținere sau energie. Datorită unei proprietăți cunoscute ca memorie catalitică, o jumătate de oră de lumină solară este suficientă pentru a activa oxidul de titan timp de 24 de ore, care rămâne activ chiar și pe întuneric.

Noul sistem, așadar, se prezintă ca o soluție economică și rațională nu numai pentru abordarea deficitului de apă potabilă în zonele rurale și orașe din întreaga lume, dar și pentru extinde potentialul de colectare a apei din ceață, un bazin subestimat care ar putea implica și industria mare.

În Elveția a creat o baterie de hârtie cu comutator de apă
Surprizele chimiei: așa că deșeurile de plastic devin săpun