Badanie przeprowadzone przez naukowców ze Stanford University wskazuje na opracowanie nietoksycznego proszku, który przy użyciu światła słonecznego może szybko dezynfekować zanieczyszczoną wodę. Zgodnie z informacjami opublikowanymi w czasopiśmie „Nature Water”, problem dostępu do czystej wody pitnej, pozbawionej mikroorganizmów chorobotwórczych, dotyczy co najmniej 2 miliardów osób na całym świecie.
Choroby przenoszone przez wodę są odpowiedzialne za 2 miliony zgonów rocznie. Ofiarami są głównie dzieci w wieku poniżej 5 lat. Wierzymy, że nasza nowatorska technologia umożliwi rewolucyjne zmiany w dezynfekcji wody i zainspiruje więcej innowacji w tej ekscytującej, interdyscyplinarnej dziedzinie.
– powiedział współautor badania, dr Tong Wu.
Tradycyjne metody oczyszczania wody wykorzystują chemikalia dezynfekujące lub światło ultrafioletowe, które wymagają dużo czasu i energii elektrycznej. W przeciwieństwie do tego, opracowany proszek jest niedrogi, nietoksyczny i nadaje się do wielokrotnego użytku. Składa się z nanocząstek tlenku glinu, siarczku molibdenu, miedzi i tlenku żelaza.
Proszek jest dodawany do zanieczyszczonej wody, a następnie wystawiany na działanie promieni słonecznych. Dzięki temu mikroorganizmy obecne w wodzie są szybko zabijane. Po dezynfekcji proszek można łatwo usunąć z wody za pomocą magnesu i wykorzystać do dezynfekcji kolejnej porcji. Proszek działa dzięki pochłanianiu zarówno promieniowania UV, jak i wysokoenergetycznego światła widzialnego pochodzącego ze słońca. W jego składzie są nanocząstki tlenku glinu, siarczku molibdenu, miedzi i tlenku żelaza. Cały proces jest oparty na absorpcji promieniowania UV i światła widzialnego przez nanocząstki zawarte w proszku, co prowadzi do tworzenia agresywnych chemicznie związków, które zabijają bakterie.
Badanie koncentrowało się na bakterii E. coli, ale naukowcy planują również przetestować skuteczność proszku w zwalczaniu innych patogenów, takich jak wirusy, pierwotniaki i pasożyty.
Jak działa nietoksyczny proszek?
Po zanurzeniu proszku w zanieczyszczonej wodzie i naświetleniu go promieniami słonecznymi, proszek dezynfekuje wodę poprzez generowanie nadtlenku wodoru i rodników hydroksylowych. Te substancje chemiczne są bardzo agresywne dla mikroorganizmów, takich jak bakterie, niszcząc ich błony komórkowe. Po zakończeniu dezynfekcji, proszek można łatwo usunąć z wody za pomocą magnesu.
Proszek można zastosować do dezynfekcji zanieczyszczonej wody w szybki i efektywny sposób. Po wymieszaniu proszku z zanieczyszczoną wodą, mieszaninę wystawia się na działanie promieni słonecznych. Dzięki temu bakterie obecne w wodzie są szybko zabijane, a woda staje się bezpieczna do spożycia. Po zakończeniu procesu dezynfekcji, proszek można zebrać magnesem i wykorzystać do dezynfekcji kolejnej porcji wody.
Nowe rozwiązanie opracowane przez naukowców ze Stanford University umożliwia dezynfekcję wody za pomocą prostych środków. Wystarczy wsypać proszek do zanieczyszczonej wody, a następnie wystawić ją na działanie promieni słonecznych. Proces dezynfekcji trwa zaledwie kilkadziesiąt sekund, a efekt końcowy jest bezpieczna woda pitna, wolna od chorobotwórczych mikroorganizmów.
Specjalny proszek dla turystów i mobilna oczyszczalnia ścieków
Innowacyjny proszek może mieć zastosowanie w sytuacjach, gdzie dostęp do czystej wody pitnej jest trudny, na przykład podczas wędrówek turystycznych. Dzięki temu rozwiązaniu, podróżni mogą bezpiecznie oczyszczać wodę ze źródeł naturalnych, korzystając tylko ze światła słonecznego i niewielkiej ilości proszku.
Technologia oparta na nietoksycznym proszku może mieć również zastosowanie w oczyszczalniach ścieków. Obecnie oczyszczanie wody odbywa się głównie za pomocą lamp UV, które wymagają dużej ilości energii elektrycznej. Wykorzystanie proszku i światła słonecznego w procesie dezynfekcji może przyczynić się do oszczędności energii oraz skutecznego usuwania patogenów z uzdatnionej wody.
Proszek został opracowany w taki sposób, aby był nietoksyczny i bezpieczny dla ludzi. Po zakończeniu procesu dezynfekcji, chemikalia obecne w proszku rozpadają się na nieszkodliwe substancje.
Badacze ze Stanford University planują przetestować skuteczność nietoksycznego proszku również w przypadku innych patogenów, takich jak wirusy, pierwotniaki i pasożyty. Przyszłe badania i rozwój technologii mogą przyczynić się do jeszcze szerszego zastosowania tego innowacyjnego rozwiązania w dziedzinie dezynfekcji wody.
