Švaraus geriamojo vandens tiekimas daugelyje regionų visada buvo laikomas pagrindine žmogaus teise, tačiau padėtis daugelyje pasaulio šalių yra labai skirtinga. Trečiasis pasaulis kovojo dėl švaraus geriamojo vandens. Naujo tipo lazerinė aliuminio sanitarijos sistema gali padėti besivystančioms šalims tiekti švarų vandenį ir išgelbėti gyvybes.
Niujorke, Ročesterio universiteto Optikos instituto Subhasho Singho vadovaujama tyrimų grupė mano, kad saulės nuotekų sanitarija gali būti raktas į tvaraus švaraus vandens tiekimą sparčiai augančioms pasaulio populiacijoms. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „Nature Sustainability“.
Rinkoje yra daugybė sistemų, kurios naudoja saulės šviesą vandeniui valyti. Tačiau šios sistemos turi akivaizdžių trūkumų: mastelio problemos. Sistema, galinti dezinfekuoti nedidelę žmonių grupę ar šeimą, gali būti mažai naudinga visam miestui ar kaimui. Kartu su didelėmis vandens dezinfekavimo sistemos sąnaudomis 1 iš 9 žmonių (maždaug 785 mln. Žmonių) negali gauti švaraus vandens. Kasmet visame pasaulyje nuo švaraus vandens trūkumo miršta 1 milijonas žmonių.
Tyrėjų grupė atrado keletą problemų, susijusių su dabartine vandens sanitarijos sistema, ypač saulės sąsajos garavimo problemą. Kita problema yra blokavimo efektas, kuris labai sumažina įrangos efektyvumą. Be to, yra labai svarbi problema: dabartiniai saulės valymo įrenginiai gali pašalinti tik biologinę taršą. Taip pat yra daugybė kitų neapdorotų teršalų, ypač sunkiųjų metalų.
Komanda rekomenduoja naudoti paviršių su dideliu vandens absorbavimu ir super šviesos absorbcija, kad vanduo būtų valomas saulės energija. Šis paviršius, pasižymintis ypatingu vandens absorbavimu ir ypač geru šviesos absorbavimu, susideda iš aliuminio, kurį lengva gauti ir kuris turi mažą kainą.
Tačiau neapdorotas aliuminis neturi vandens sugeriančių savybių, o jo paviršius yra atspindintis. Norėdami išspręsti šią problemą, tyrimų grupė lazeriu aliuminį su femtosekundiniais lazerio impulsais. Akytasis paviršius, sukurtas atliekant šį lazerinį apdorojimą, gravitacijos įtakoje leidžia vandeniui judėti pastoviu greičiu, maždaug 2 milimetrais per sekundę. Tai reiškia, kad vandenį galima dezinfekuoti į saulės absorbcijos įtaiso paviršių.
Todėl šį akytą paviršių galima įrengti ant plaukiojančios platformos bet kokiu kampu, kad padidėtų saulės spindulių paplitimas. Tai taip pat reiškia, kad šis skydelis yra prijungtas prie saulės stebėjimo sistemos, kad būtų galima stebėti saulės&# 39 trajektoriją ir palaikyti geriausios būklės dezinfekcijos lygį.
Tyrėjų grupė išbandė ne tik biologiškai užterštą vandenį, bet ir metalų, buitinių ir žemės ūkio atliekų bei kitų teršalų užterštą vandenį ir nustatė, kad jis atitinka PSO saugaus geriamojo vandens standartą.