Áttörés: 10 embernek is elég ivóvíz termelhető egy négyzetméterre eső napfényből

Miközben a globális felmelegedés és a népességnövekedés miatt az ivóvízhiány napjaink egyik legégetőbb problémája lett, a megoldás kulcsa paradox módon éppen ott rejlik, ahol a víz a legkevésbé iható: az óceánok felett áradó napfényben. A hagyományos sótalanító eljárások azonban eddig túl drágák, bonyolultak és energiaigényesek voltak ahhoz, hogy a távoli, infrastruktúra nélküli régiókban is hatékonyan működjenek. Egy új, júniusban bemutatott technológia viszont alapjaiban változtathatja meg ezt a helyzetet.

A Kínai Tudományos Akadémia és a Sencseni Egyetem kutatói egy különleges, háromdimenziós fototermikus struktúrát fejlesztve létrehoztak egy ún. „nanoerdő mikroszerkezetet”, amely polimerláncok és üreges, többrétegű héjszerkezetek ötvözéséből épül fel. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a rendszer szinte minden elért napsugarat csapdába ejtsen és hővé alakítson, miközben rekordmértékű, négyzetméterenként és óránként 38,14 kilogrammos párolgást produkál.

Ez az adat azért számít tudományos mérföldkőnek, mert nyolcszorosa a korábban alkalmazott kétdimenziós membránok teljesítményének.

A fejlesztés során a szakemberek nem csupán a napfény befogását tökéletesítették, hanem a víz fizikai viselkedését is megváltoztatták – a rendszeren belül. A „nanobebörtönzés” hatásnak köszönhetően a párologtatáshoz szükséges energiafelhasználás 45,7 százalékkal csökkent, ami lehetővé teszi, hogy a rendszer minimális napsütés mellett is kiemelkedő mennyiségű vizet termeljen.

Az Advanced Materialsban közölt tanulmány szerint a kutatók külön figyelmet fordítottak az eszköz tartósságára is. A gépészeti és kémiai stabilitást harmincnapos, folyamatos tengervizes teszttel igazolták, amely során nem tapasztalták a részecskék leválását és káros szabad gyökök képződését sem.

A laboratóriumi sikerek után a gyakorlatban is tesztelték a technológiát. Egy 0,75 négyzetméteres kültéri egység természetes fényviszonyok között naponta 20,16 liter kristálytiszta édesvizet állított elő. Ez a mennyiség eléri az Egészségügyi Világszervezet ivóvízszabványait, és egyetlen ilyen kis méretű eszköz képes fedezni körülbelül tíz ember napi szükségletét. A kutatók azonban nem érték be ennyivel: a sótalanított vízzel egy öt négyzetméteres területen mezőgazdasági kísérletbe kezdtek, és a rendszer sikeresen biztosította spenót, kukorica vagy kínai kel teljes növekedési ciklusát.

Az eredmények azt mutatják, hogy a technológia a legszárazabb vidékeken is képessé teheti a lakosságot az önellátó gazdálkodásra. A gazdasági számítások szerint ez az eljárás fenntarthatóbb, mint a bolti megoldások: kétévnyi folyamatos használat után az így nyert víz előállítási költsége alacsonyabb lesz a kereskedelmi forgalomban kapható palackozott vizek áránál.

Gábor János, NEW technology