Pitna woda dla każdego
Jak szacuje ONZ, na całym świecie żyje obecnie prawie miliard ludzi, którzy mają na co dzień problem z dostępem do pitnej wody. Tymczasem polska firma Nanoseen stworzyła urządzenie, które w znacznym stopniu może rozwiązać ten problem. Jej „filtr” oczyszcza wodę pochodzącą z mórz i oceanów i w dodatku nie potrzebuje żadnego zasilania.
Czym jest to rewolucyjne urządzenie? Z wyglądu przypomina wysoką beczkę, jednak w jej wnętrzu nie ma klasycznych filtrów. Zastępują je specjalne, opracowane przez toruńską firmę Nanoseen nanomembrany, które w bardzo krótkim czasie odsalają wodę morską. Sprzęt ten działa bez żadnego zasilania, a woda przepływa i filtruje się jedynie siłą grawitacji. Przeprowadzone testy i próby wykazały wysoką funkcjonalność tych „cudownych beczek”. Obsłużyć ją może każdy, kto jest w stanie wlać wiadro wody do tego pojemnika. Słona woda oczyszcza się po 2–5 min i wypływa na dole beczki ze specjalnego otworu.
Niezwykła beczka
Odkrycie i wynalazek polskich naukowców bardzo trafnie koresponduje z problemem zaopatrzenia w wodę pitną, tam gdzie jest to utrudnione lub niemożliwe. W lipcu 2010 r. Zgromadzenie Ogólne ONZ przyjęło rezolucję, która uznała, że prawo do bezpiecznej, czystej wody zdatnej do picia oraz do urządzeń sanitarnych jest prawem niezbędnym do zapewnienia korzystania w pełni z życia i praw człowieka. Statystyki dotyczące wody i infrastruktury sanitarnej są alarmujące. Obecnie około miliarda osób na naszej planecie nadal nie ma dostępu do bezpiecznej wody pitnej, a ponad 2,3 mld ludzi nie posiadało (dane z 2015 r.) dostępu do podstawowych usług sanitarnych.
Tymczasem opracowane przez Nanoseen i użyte w urządzeniu specjalne nanomembrany nie tylko odsalają przepływającą przez „beczkę” wodę, lecz także oczyszczają ją z drobin nanoplastików, bakterii, a nawet zanieczyszczeń chemicznych, w tym metali ciężkich. Urządzenie to może być użytkowane przez stosunkowo długi czas w porównaniu z klasycznymi filtrami. Mimo że nanomembrany z czasem tracą nieco na wydajności, można je dosyć łatwo oczyścić parą lub silnym strumieniem wody. Regularnie odnawiane „beczki” filtrujące mogą działać w ten sposób do 200 dni i wytrzymać do 10 regeneracji. Jak zaznaczają polscy naukowcy, obecnie są już opracowywane nowsze i bardziej udoskonalone wersje urządzenia, które będą mogły działać dłużej.
Nanomateriałowi pasjonaci
Kto tworzy Nanoseen? Jak możemy przeczytać na stronie internetowej, firmę powołał do istnienia zespół pasjonatów nanotechnologii i naukowców. Ich celem jest odkrycie i wykorzystanie w praktyce niezwykłych właściwości nanomateriałów. Są one podstawowym przedmiotem badań zespołu, który obecnie koncentruje się na rozwiązaniu wielu problemów związanych ze zmianami klimatu. Zespół ten połączył przełomowe badania nanotechnologiczne z najnowocześniejszymi odkryciami naukowymi z innych dziedzin w taki sposób, aby opracować technologie zapobiegające niedoborowi wody, emisjom dwutlenku węgla, zanieczyszczeniu wody plastikiem i nie tylko.
„Rozpoczyna się koniec niedoboru wody” – zadeklarowali naukowcy z Nanoseen. Ich urządzenie nazywa się NanoseenX i jest najtańszą technologią wykorzystującą nanomembrany do odsalania i oczyszczania wody, która zamienia wodę słoną, słonawą i ścieki w czystą i pitną wodę. Zespół polskich badaczy produkuje 30 rodzajów nanomembran NanoseenX dostosowanych do funkcji, w jakich będą wykorzystywane.
Kilka słów o nanochemii
Ta stosunkowo młoda dziedzina nauki to połączenie klasycznej chemii z nanonauką, czyli dziedziną zajmującą się własnościami bardzo niewielkich cząstek różnych materiałów. Można to uprościć jako naukę zajmującą się syntezą „bloków budulcowych” poszczególnych substancji. Przedrostek nano- został nadany nanochemii, gdy naukowcy zaobserwowali dziwne zmiany w materiałach o rozmiarach nanometrowych. Kilka modyfikacji chemicznych na strukturach w skali nanometrycznej potwierdza efekty uzależnienia właściwości danej substancji od jej wielkości. To trochę tak, jakby nanocząsteczki danej substancji miały nieco inne właściwości od tej substancji w większym kawałku. Obecnie nanochemia jest wykorzystywana w sektorach materiałowych i fizycznych, a także w inżynierii, biologii i medycynie. Może być także przydatna w przypadku wielu innych dziedzin, w tym w elektronice.
W nanochemii z uwagi na wyjątkowe właściwości wykorzystuje się najczęściej: krzemionkę, złoto, polidimetylosiloksan, selenek kadmu, tlenek żelaza i węgiel. Chodzi w niej raczej o różne sposoby przekształcania materiałów do rozwiązywania konkretnych problemów. Metody nanochemiczne można wykorzystać do tworzenia nanomateriałów węglowych, takich jak nanorurki węglowe (CNT), grafen i fulereny, które w ostatnich latach zyskały na popularności ze względu na swoje niezwykłe właściwości mechaniczne i elektryczne.
Superfiltr życia
Nanomembrany opracowywane przez polskich naukowców to mieszane roztwory matrycowe powstałe z połączenia wielu rodzajów nanomateriałów. Jak zaznacza Nanoseen, ich wysoka jakość, czystość, jednorodność, wytrzymałość oraz odpowiednie właściwości dostosowane do procesów oczyszczania są niezbędne w procesie skutecznego odsalania wody. W zależności od zasolenia wody lub stopnia jej zanieczyszczenia stosuje się od 2 do 20 nanomembran, które układają się kaskadowo lub jako „kanapka”.
Nanomembrany zawierają regulowane i kontrolowane pory o różnej wielkości – najmniejsze z nich mają około 0,1 do 0,8 nm, dzięki czemu mają zdolność wychwytywania różnych zanieczyszczeń i soli. Woda jest oczyszczana i odsalana na poszczególnych etapach danej funkcjonalności membrany, krok po kroku – od największych zanieczyszczeń lub jonów do najmniejszych. Obecnie Nanoseen pracuje nad wydłużeniem żywotności pojedynczej nanomembrany do 3 tys. dni wraz z procesami jej regeneracji oraz 10-krotnym zwiększeniem szybkości filtracji.
„Odsalanie wody z zastosowaniem nanomembran NanoseenX z innowacyjnymi i nowatorskimi nanomateriałami wytworzonymi przez naszą firmę obniżają koszty przedsięwzięcia, podnoszą wydajność procesu, przy braku ingerencji w środowisko naturalne. (…) Jest to pierwsze i jedyne rozwiązanie wykorzystujące proces prostej filtracji, który polega na przepływie grawitacyjnym i nie wymaga dostępu do energii czy ciśnienia” – podkreślał w jednym z wywiadów dr Bartosz Kruszka, prezes Nanoseen.
Wartości opracowanego przez polskich naukowców nanofiltra trudno przecenić. Wynalazek ten z pomocą fundacji czy międzynarodowych organizacji zajmujących się pomocą najuboższym mieszkańcom naszego globu ma szanse na trwałe poprawić standard ich życia. Jak podkreślają badacze z Nanoseen, silnymi stronami „superfiltra” jest łatwość obsługi i proste zasady funkcjonowania, a także to, że można go stosować bez konieczności elektrycznego zasilania. Produkt polskich inżynierów wydaje się skuteczną odpowiedzią na obecne potrzeby współczesnego świata.
To dobrze, że w naszym kraju są naukowcy, którzy poza swoją badawczą pasją dostrzegają także innych ludzi, którym można pomóc, i czynią to naprawdę skutecznie.
Źródło: Gazeta Polska Codziennie
