Dezinfectarea apei cu ajutorul luminii solare, o posibilă soluție pentru zonele rurale

Accesul redus la apă potabilă sigură este o problemă majoră pentru o treime din populația lumii, în special pentru cei care trăiesc în zonele rurale. Dezinfectarea apei cu ajutorul soarelui, datorită abundenței luminii în aceste zone, ar putea fi o soluție. Dar care formă de dezinfecție solară ar funcționa cel mai bine?

O echipă de cercetători, condusă de profesorul Jaehong Kim, a studiat avantajele și dezavantajele a cinci dintre cele mai comune tehnologii pentru dezinfectarea apei cu ajutorul soarelui: fotocataliza semiconductoare pentru a produce radical hidroxil, fotosensibilizarea cu colorant pentru a produce oxigen singlet, iradierea UV cu LED alimentat de un panou fotovoltaic, distilarea folosind un distilator solar și pasteurizarea solară prin creșterea temperaturii apei la 75 °C.

• Telescopul Gemini a făcut o descoperire neașteptată despre stelele binare gigantice
• André-Marie Ampère, unul dintre fondatorii științei electromagnetismului clasic

Rezultatele sunt publicate în Nature Sustainability.

Dezinfectarea apei este deosebit de importantă în procesul de tratare

„Este prima analiză bazată pe cât de multă lumină solară există pe tot globul și cum o putem folosi pentru dezinfecția apei. Dezinfectarea este cel mai important obiectiv al tratării apei în multe cazuri, deoarece bolile transmise prin apă sunt una dintre principalele cauze de mortalitate și morbiditate pe tot globul”, a spus Kim.

Ca parte a analizei lor, cercetătorii au ajuns la concluzia că pasteurizarea solară ar putea fi cea mai promițătoare. Este mai puțin dependentă de inovațiile materialelor, mai puțin afectată de tipurile de agenți patogeni și atinge o capacitate de dezinfecție mult mai mare, în medie.

„Motivul pentru care este eficientă este că fiecare microorganism va muri dacă temperatura este mai mare de 75 de grade Celsius timp de câteva minute. Poate că totul se reduce pur și simplu la creșterea temperaturii apei, o soluție simplă, dar eficientă”, a spus Kim.

O comparare dificilă

Compararea diferitelor metode poate fi dificilă, a spus Kim, deoarece condițiile variază semnificativ pe tot globul: acestea includ tipul de agent patogen, intensitatea solară și calitatea apei.

„Am decis să folosim o viziune holistică în abordarea noastră, făcând simulări de testare, așa că toată lucrarea se bazează pe simulări pe computer. Am făcut o analiză extinsă a sensibilității și am schimbat variabilele pentru a vedea cum depinde performanța de variațiile anumitor parametri”, a spus el.

Cercetătorii s-au concentrat pe tehnologiile care pot folosite la fața locului, deoarece multe dintre regiunile pe care le-au studiat au o infrastructură foarte slabă și nu sunt cuplate la rețea. Prin urmare, tratarea și distribuția centralizată a apei nu este o soluție viabilă din cauza costurilor mari de investiții și întreținere implicate.

Cu toate acestea, tehnologiile pentru dezinfectarea apei la punctul de utilizare au costuri relativ scăzute și sunt ușor de folosit.

Un ghid pentru alți cercetători

Lucrarea ar putea servi ca ghid pentru alți cercetători din domeniul tratării solare a apei, scrie Tech Xplore.

„Această lucrare compară pentru prima dată în mod critic tehnologiile pe care oamenii le-au studiat în ultimele decenii. Sper că va deveni o referință și un ghid important pentru oricine studiază și practică dezinfecția solară pentru tratarea apei”, a spus Kim.

Vă recomandăm să citiți și:

Sunetul reduce durerea, cel puțin în cazul șoarecilor, au descoperit cercetătorii

Particulele radioactive din sedimentele Pacificului ar putea marca începutul unei noi epoci

Avocații și medicii se chinuie să găsească definiția morții

Supradoza de vitamina D e posibilă și tot mai comună, avertizează medicii