https://frosthead.com

Μια αποστολή να εφεύρει ένα μπουκάλι που παίρνει το αλάτι από το αλάτι

Ο πλανήτης έχει πρόβλημα νερού.

Παρά όλα τα βίντεο που μπορεί να έχετε δει από τα ορμητικά ποτάμια και τις διψήφιες βροχοπτώσεις, ο μεγαλύτερος κίνδυνος έγκειται σε πολύ λίγα και όχι σε πολύ νερό. Είναι ένα από τα μεγάλα παράδοξα της Γης - ένα μέρος που έχει το 70% της επιφάνειας του καλυμμένο με υγρό που αντιμετωπίζει την απειλή μιας τεράστιας ξηρασίας. Μέχρι το 2030, σύμφωνα με τα Ηνωμένα Έθνη, σχεδόν το ήμισυ του παγκόσμιου πληθυσμού θα μπορούσε να αντιμετωπίσει τη λειψυδρία.

Η λύση, ίσως να φαίνεται, θα ήταν να αυξήσουμε δραματικά την αφαλάτωση, την παλαιά διαδικασία που κάνει το θαλασσινό νερό πόσιμο αφαιρώντας αλάτι από αυτό. Η μεθοδολογία έχει προχωρήσει πολύ από τότε που οι Έλληνες ναυτικοί βράζουν νερό και συλλέγουν τα αποσταγμένα ποτά. Σήμερα, σύμφωνα με την Διεθνή Ένωση Αφαλάτωσης, υπάρχουν περίπου 18.500 μονάδες αφαλάτωσης σε όλο τον κόσμο.

Η τεχνολογία είχε βαθιές επιπτώσεις σε ορισμένες περιοχές. Στο Ισραήλ, για παράδειγμα, περισσότερο από το ήμισυ της ύδρευσης της χώρας προέρχεται τώρα από μονάδες αφαλάτωσης, συμπεριλαμβανομένης της τελευταίας τεχνολογίας Sorek 500 εκατομμυρίων δολαρίων νότια του Τελ Αβίβ. Και, τον περασμένο μήνα, το πρώτο αγρόκτημα στον κόσμο που τρέχει με ηλιακή ενέργεια και αφαλατωμένο νερό, τέθηκε σε λειτουργία στην Αυστραλία.

Ωστόσο, οι μονάδες αφαλάτωσης απαιτούν πολλή ενέργεια, πράγμα που σημαίνει ότι εκείνοι που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα μπορούν να ευθύνονται για υψηλό επίπεδο αερίων θερμοκηπίου. Το απόβλητο προϊόν - η άλμη που αφαιρείται από το θαλασσινό νερό - μπορεί να βλάψει τη θαλάσσια ζωή. Και μπορεί να είναι πολύ ακριβό. Το μεγαλύτερο εργοστάσιο αφαλάτωσης στις ΗΠΑ άνοιξε πέρυσι περίπου 30 μίλια βόρεια του Σαν Ντιέγκο. Θα κοστίσει περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια για την κατασκευή.

Μια διαφορετική προσέγγιση

Ο Shane Ardo παραδέχεται ότι δεν ήταν από πολύ καιρό πριν ότι δεν γνώριζε πολλά για τον κόσμο της αφαλάτωσης. Ωστόσο, ο Ardo και η μικρή ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Irvine μπορεί να έχουν βρει μια εναλλακτική λύση για μεγάλα, ακριβά φυτά, τα οποία δεν είναι στην πραγματικότητα επιλογή σε πολλά μέρη όπου η ανάγκη για γλυκό νερό είναι μεγαλύτερη, όπως η υποσαχάρια Αφρική.

Διερευνούν κατά πόσο είναι δυνατόν να παραχθούν δοχεία από ουσίες που θα μπορούσαν, χρησιμοποιώντας μόνο ηλιακό φως, να απομακρύνουν το αλάτι από το θαλασσινό νερό. «Φανταστείτε εάν μπορείτε να βουτήξετε ένα πλαστικό μπουκάλι στον ωκεανό και να έχετε αυτό το δοχείο να παίρνει το αλάτι έξω από το νερό μπροστά στα μάτια σας», εξηγεί ο Ardo.

Ένα τέτοιο μαγικό μπουκάλι εξακολουθεί να είναι πολύ υποθετικό, αλλά με βάση την έρευνά του, ο Ardo πιστεύει ότι μπορούν να δημιουργηθούν μεμβράνες που θα μπορούν να απορροφούν το φως και στη συνέχεια να χρησιμοποιούν αυτά τα ηλιακά φωτόνια για να μετατρέψουν τα ιόντα αλατιού έξω από το νερό.

"Η όλη κοινωνία μας τρέχει με κινούμενα ηλεκτρόνια", λέει. "Μεταφέρουμε ηλεκτρόνια σε καλώδια για να τρέξουμε πολλά πράγματα. Γνωρίζουμε επίσης πώς να πάρουμε την ηλιακή ενέργεια και να την μετατρέψουμε σε ενεργοποιημένα ηλεκτρόνια και να τα χρησιμοποιήσουμε για να τρέξουμε πράγματα. Αλλά για να οδηγήσετε διαδικασίες όπως αφαλάτωση, δεν χρειάζεστε πραγματικά ηλεκτρόνια - απλά πρέπει να μετακινήσετε τα ιόντα και να τα βγάλετε από το νερό.

"Υπήρξε πολύ ενθουσιασμός για το τι κάνουμε", προσθέτει ο Ardo. "Κανείς δεν πήρε ένα συνθετικό πλαστικό υλικό για να οδηγήσει αυτό το είδος της διαδικασίας, αυτή η παραγωγή ιονικής ενέργειας. Όταν το ονειρευόμουν, στο χαρτί φάνηκε λογικό. "

Ψάχνετε για απαντήσεις

Η εργαστηριακή εργασία των τελευταίων ετών παρείχε περισσότερη υποστήριξη στη θεωρία του και την περασμένη εβδομάδα η έρευνα του Ardo έλαβε μεγάλη ώθηση όταν ονομάστηκε "Moore Inventor Fellow" από το Ίδρυμα Gordon και Betty Moore και απονεμήθηκε επιχορήγηση ύψους 825.000 δολαρίων για να προωθήσει το έργο .

Ο Άρντο ξέρει ότι το να είναι σε θέση να αναπτύξει ένα δοχείο που αφαλλάζει από μόνο του το αλμυρό νερό δεν είναι καθόλου βέβαιος. Αλλά λέει ότι είναι αποφασισμένος να συνεχίσει να δοκιμάζει την ιδέα.

"Υπήρξαν άνθρωποι που έχουν υποβάλει πολλές ερωτήσεις σχετικά με αυτό και μου αρέσει αυτό", λέει. "Θέλω να με πιέσουν σκληρά Αν δεν έχω την απάντηση, αυτό είναι κάτι που πρέπει να ερευνήσω Και αν κάτι θα σπάσει την ιδέα μας, θέλω να ξέρω Δεν θέλω να ξοδέψω χρόνο κάτι που έχει έναν θεμελιώδη λόγο για τον οποίο είναι λάθος, αλλά νομίζω ότι έχουμε κάτι εδώ ».

Ο Ardo πιστεύει ότι, επιτρέποντας την αφαλάτωση σε ένα σχετικά μικρό δοχείο, ίσως ακόμη και ένα άτομο να μπορεί να μεταφέρει, θα μπορούσατε να μειώσετε δραματικά το κόστος και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της μετατροπής θαλασσινού νερού και επίσης να δημιουργήσετε έναν βιώσιμο τρόπο παροχής γλυκού νερού όπου αναπτυσσόμενη γη και χρήματα περιωρισμένος.

Παραδέχεται ότι είναι δύσκολο να προβλέψουμε πότε θα μπορούσε να υπάρξει ένα προϊόν όπως αυτό. Ένα από τα επόμενα βήματα είναι για αυτόν και για την ομάδα του να ξεκινήσουν να δημιουργούν από μόνη της τα πολυμερή τους "τώρα που έχουμε καλή ιδέα για το τι πρέπει να γίνει". Λέει ότι πρέπει να κάνουν μόρια χρωστικής που να απορροφούν περισσότερο φως.

"Δεν ξέρω ακριβώς τι μοιάζει με την εφαρμογή", σημειώνει ο Ardo. "Έχω μια γενική αίσθηση. Αλλά η τροχιά είναι πραγματικά συναρπαστική και πολλά υποσχόμενη. Αυτό που μου αρέσει είναι ότι μας επιτρέπει να εξετάσουμε αυτή τη μετατροπή με νέο τρόπο. Ίσως με την ομάδα μου, ανεξάρτητα από το πόσο μαθαίνουμε, δεν θα το καταλάβουμε. Ίσως κάποιος neurobiologist θα.

"Αλλά νομίζω ότι μπορούμε να κάνουμε πολλά. Νομίζω ότι αυτό θα μπορούσε να είναι μια μεγάλη υπόθεση. "

Μια αποστολή να εφεύρει ένα μπουκάλι που παίρνει το αλάτι από το αλάτι