Csak napfényre van szüksége annak a gélnek, amivel széles körben orvosolható lenne az ivóvízhiány
A Princeton Egyetem kutatói olyan víztisztító gélt fejlesztettek, aminek csupán napfényre van szüksége a működéshez, vagyis ahhoz, hogy a szennyezett vízből megfelelő minőségű ivóvizet állítson elő. A találmány alkalmas lehet arra, hogy a globális ivóvízhiányt enyhítse, sokkal olcsóbban és egyszerűbben, mint más párologtatás elvén működő víztisztító berendezések, írja a Technology Networks.
A gél természetes luffa gyümölcsből készített szivacsra emlékeztető szerkezete nemcsak hatékony, hanem gyors szűrést tesz lehetővé. A fejlesztők eddigi eredményei szerint egy 1 centiméter vastag és 1 négyzetméter területű géllappal 10 perc alatt nagyjából 1 gallon (vagyis majdnem 4 liter) ivóvizet lehet előállítani.
Nem ez az első szűrőgél viszont, amivel Xiaohui Xu és kutatócsapata előállt. 2021-ben már publikálták tanulmányukat a gél első prototípusáról, azonban az új változattal mintegy négyszeresére növelték a szűrési kapacitást.
A pusztán napfénnyel működő szűrőrendszer a fejlesztők szerint a világ gyakorlatilag bármely pontján bevethető lenne, azt azonban fontos megjegyezni, hogy az eszköz nem a napfény energiáját, hanem a termelt hőt hasznosítja. A gél ugyanis kb. 33 Celsius-fokig magába szívja a vizet, majd a telített lapot a napon melegítve nyerhető ki belőle a szűrt ivóvíz. A gél, amint 33 fok fölé melegszik, elkezdi kiengedni magából a vizet, ugyanakkor a szennyező anyagokat, az olajat, a nehézfémeket, a műanyag részecskéket és egyes baktériumokat visszatartja.
Az új hidrogél szerkezete abban tér el az első generációétól, hogy a PNIPAm, vagyis poli(N-izopropilakrilamid) alapanyagot víz és etilénglikol keverékében szintetizálták, ezzel hozták létre a rostos szivacsszerkezetet. Ami nemcsak a saját korábbi prototípusuknál teljesít jobban, hanem más, hasonló elven működő szivacsoknál is jobbak a képességei. Ugyanis azoknak legtöbbször méhsejtszerű a szerkezete, a sejtek között kialakuló falak pedig némiképp akadályozzák a víz áramlását.
A második generáció továbbá a szennyeződésekkel szemben is ellenállóbb: a kutatók egy másik polimer, a poli(szulfobetán-metakrilát) (PSBMA) hozzáadásával kölcsönöztek a hidrogélnek szennyeződésgátló tulajdonságokat. Ezzel a rendszer egyszerre lett hatékonyabb és gyakorlatilag öntisztuló is.
Az abszorbens gél fejlesztését a kimondottan ebből a célból alapított AquaPao látja el a jövőben azzal a céllal, hogy hamarosan a világ bármely pontján használhassák a háztartások ezt az egyszerűen működő víztisztító rendszert.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: