Okrem zachytávania pitnej vody sa táto technológia môže použiť aj na spätné získavanie vody z chladiacich veží.
Jednoduchý lapač hmly nad mestom Lima v Peru je pre miestnych obyvateľov zdrojom vzácnej vody. Inovatívny lapač hmly výskumníkov z Inštitútu Maxa Plancka pre výskum polymérov a z ETH v Zürichu funguje na podobnom princípe, zbieranú vodu však zároveň zbaví škodlivých látok. Ilustračný obrázok. Zdroj: Wikimedia Commons
Výskumníci z Inštitútu Maxa Plancka pre výskum polymérov (Max-Planck-Institut für Polymerforschung, MPI) a zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Zürichu (Eidgenössische Technische Hochschule, ETH Zürich) používajú špeciálne potiahnutú kovovú sieťku na extrakciu vody z hmly a zároveň na odstránenie nečistôt z ovzdušia, ktoré sa v ňom nachádzajú. Nová technika by mohla byť prínosom pre ľudí žijúcich v suchých, ale hmlistých oblastiach s nedostatkom vody.
Lapače hmly
Podobná metóda sa uplatňuje v krajinách ako Peru, Bolívia a Čile, ale aj v Maroku a Ománe. V odľahlých regiónoch, kde je dostatok hmly, ľudia rozmiestňujú siete. Na nich zachytávajú kvapky hmly, ktoré potom stekajú po okách do zberných nádob. Vďaka lapaču hmly, ktorý má len niekoľko metrov štvorcových, sa tak za jeden deň podarí získať až niekoľko stoviek litrov vody na pitie, varenie a umývanie. V oblastiach s veľkým výskytom hmly, ale s takmer žiadnou pramenitou alebo dažďovou vodou, sú tieto lapače hmly pre miestne obyvateľstvo doslova požehnaním.
Nečistoty vo vode
Problém však predstavuje znečistenie ovzdušia, pretože škodlivé látky sa hromadia aj v hmle. V mnohých veľkých mestách na svete je vzduch natoľko znečistený, že voda získaná z hmly by nebola dostatočne čistá na to, aby sa dala bez úpravy použiť na pitie alebo varenie.
Zber aj úprava vody v jednom
Výskumníci z Inštitútu Maxa Plancka pre výskum polymérov a z ETH v Zürichu teraz vyvinuli technológiu, prostredníctvom ktorej vodu nielen zbierajú, ale ju zároveň tiež čistia. Použili na to husto spletené pletivo z kovového drôtu, ktoré pokryli zmesou polymérov a oxidu titaničitého.
Polyméry vybrali tak, aby sa kvapky vody optimálne usadzovali na sieťke a potom čo najrýchlejšie stekali do zbernej nádoby, aby ich vietor opäť neodniesol preč. Oxid titaničitý pôsobí ako chemický katalyzátor. Štiepi mnohé organické molekuly so škodlivými látkami nachádzajúcimi sa v kvapkách, a tým ich zneškodňuje.
Kovová sieť inovatívneho lapača hmly vodu nielen zbiera, ale aj čistí. Zdroj: MPI für Polymerforschung
„Vďaka tomu, že kombinujeme zber hmly s úpravou vody, dá sa táto metóda použiť aj v oblastiach so znečisteným ovzduším, napríklad v mestských aglomeráciách,“ hovorí Ritwick Ghosh, vedec z Inštitútu Maxa Plancka pre výskum polymérov v Mainzi. Projekt realizoval počas dlhodobého hosťovského pobytu na ETH v Zürichu v skupine Thomasa Schutziusa, ktorý medzičasom pôsobí na Kalifornskej univerzite v Berkeley.
Fotokatalytická pamäť
Po inštalácii je táto technológia takmer bezúdržbová a okrem slnečného svetla nevyžaduje žiadny iný zdroj energie. Oxid titaničitý musí byť pravidelne vystavený slnečnému UV žiareniu, aby sa mohol regenerovať. Katalyzátor je však úsporný: stačí polhodina slnečného svetla, aby bol aktívny 24 hodín. Súvisí to s vlastnosťou oxidu titaničitého, ktorá sa nazýva fotokatalytická pamäť. Ak sa látka aktivuje UV svetlom, zostáva katalyticky aktívna dlhší čas aj v tme. V tomto prípade je to šťastie. V hmlistých oblastiach totiž slnko nesvieti často ani dlho.
Výskumníci testovali lapač hmly v laboratóriu a v malom pilotnom zariadení v Zürichu. Pomocou neho sa im podarilo zachytiť 8 percent umelo vytvorenej hmly a rozložiť 94 percent organických zlúčenín, ktoré do hmly pridali. Medzi testovanými znečisťujúcimi látkami boli najjemnejšie kvapky nafty a hormonálny disruptor bisfenol A, látka, ktorá narúša endokrinný systém a môže mať vážny dopad na ľudské zdravie.
Pozrite si
Chladiace veže
Okrem získavania pitnej vody sa táto technológia môže použiť i na spätné získavanie vody z chladiacich veží. „V chladiacich vežiach uniká para do atmosféry. V USA, kde žijem, používame veľa sladkej vody na chladenie elektrární,“ hovorí Schutzius. „Bolo by zmysluplné zachytiť časť tejto vody skôr, ako unikne, a zabezpečiť, aby neznečisťovala životné prostredie, ak ju chcete vrátiť späť do životného prostredia.“
Ritwick Ghosh sa vo svojom predchádzajúcom výskume vo veľkej miere zameriaval na spätné získavanie vody z chladiacich veží. Teraz chce túto technológiu ďalej rozvíjať a hľadať jej uplatnenie na trhu. Dúfa, že sa mu podarí vo väčšej miere využiť hmlu a paru ako doteraz nedostatočne využívaný zdroj vody a prispieť tak k riešeniu jej nedostatku.
Zdroj: TS MPI für Polymerforschung
(zh)
