Inovativne rešitve, ki odpravljajo težave s pomanjkanjem pitne vode

Foto: depositphotos.com

Po ocenah Organizacije Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO) do leta 2025 skoraj dve milijardi ljudi ne bo imelo dovolj pitne vode za zadovoljitev dnevnih potreb. 

Da se pomanjkanje pitne vode v sušnih poletnih mesecih lahko zgodi tudi na enem najbolj vodnatih delov sveta, kot je Slovenija, priča situacija v Istri, kjer je sedaj že kronično pomanjkanje vode, letos pa ob nizkih vodostajih rek in presušenem marsikaterem potoku to ugotavljamo tudi v ostalih delih Slovenije.

Problem seveda ne ostaja neopažen s strani znanstvene srenje. Zato smo pogledali, kateri vse so možni bolj ali manj inovativni načini za pridobivanje pitne vode.

Ena od možnih rešitev je že prastaro sredstvo – razsoljevanje morske vode, ki pa zahteva od deset- do tisočkrat več energije od tradicionalnega pridobivanja pitne vode, kot je na primer črpanje iz rek.

Italijanski znanstveniki so zato pred tremi leti razvili posebno napravo za razsoljevanje morske vode na trajnosten in stroškovno ugoden način, pri čemer sončno energijo izkoriščajo bolj učinkovito. Ob enaki količini energije lahko s to napravo v primerjavi z doslej razvitimi podvojijo proizvodnjo pitne vode, piše na spletni strani torinske politehnične univerze.

»Podobno kot pri rastlinah, ki za prenos vode iz korenin do listov uporabljajo procesa kapilarnosti in izhlapevanja, lahko naša plavajoča naprava vodo črpa skozi poceni porozen material, s čimer se izognemo dragim in okornim črpalkam. Zbrana morska voda se nato s sončno energijo segreje, pri čemer se sol loči od izhlapevajoče vode,« sta povedala znanstvenika Matteo Fasano and Matteo Morciano.

Deževnica in njena dezinfekcija

Za območja brez pitne vode je zagotovo eden od načinov, kako do vode, zbiranje in uporaba deževnice. V zbiralniku deževnice se nabere voda, ki je uporabna za zalivanje rastlin, še boljša rešitev pa je cisterna za vodo, ki je vkopana v zemljo.

Skupaj z deževnico v zbiralnik pride tudi neželena umazanija, pesek, listje ali manjše vejice. Ti s sabo prinašajo različne mikroorganizme, ki kvarijo kvaliteto vode, zato lahko vdor umazanije preprečimo s filtrom, ki ga je treba namestiti na vstopu vode v zbiralnik deževnice. Vedno več ljudi se poslužuje dezinfekcije deževnice s pomočjo UV svetlobe. Ta poškoduje genski zapis oz. DNK mikroorganizmov. S tem onemogoči njihovo razmnoževanje v vodi in povzročanje bolezni.

vir: varčevanje-energije.si

Naj vodo očisti kar UV sonca …

Ena izmed cenejših in preprostejših različic, ki pa je zelo odvisna od vremena, je tudi dezinfekcija pitne vode s sončno svetlobo (Solar Water Disinfection – SODIS). Namen metode SODIS je na preprost, okolju prijazen in poceni način izboljšati kvaliteto pitne vode predvsem v območjih držav, kjer je čista pitna voda večinoma nedostopna in mikrobiološko onesnažena. 

Metoda deluje na principu občutljivosti patogenih (škodljivih) mikroorganizmov na sončno svetlobo zaradi dveh vplivov: sevanja UV-A svetlobe (valovnih dolžnih 320–400 nm) in delovanja zadostno povišane temperature. Hkraten skupen učinek obeh v vodi zadovoljivo zmanjša količino patogenih mikroorganizmov. 

vir: researchgate.com

Postopek je uporaben predvsem za dezinfekcijo manjših količin pitne vode nizke stopnje motnosti. V praksi se metoda izvede tako, da se voda napolni v prozorne plastenke, ki se jih za 6 ur izpostavi sončni svetlobi. V kolikor je sončna svetloba dovolj močna, pride v tem času do uničenja patogenih mikroorganizmov.

V primeru oblačnosti se potreben čas obdelave vode podaljšuje; na primer, če oblačnost preseže 50 %, se čas izpostavljenosti svetlobi podaljša na 2 zaporedna dneva. Ob tem se upošteva tudi učinek temperature: če temperatura vode v plastenkah med postopkom naraste preko 50 °C, je ena ura dovolj za pridobitev varne pitne vode. 

… če pa dodamo še limeto

V Združenih državah Amerike je skupina raziskovalcev s področja javnega zdravja v svoji raziskavi preiskovala tudi učinkovitost metode SODIS skupaj z dodatkom soka citrusov, točneje limete. Limeta namreč vsebuje snov, imenovano psoralen, ki lahko okrepi dezinfekcijski učinek sončne svetlobe. 

Raziskovalci so v poskusih primerjali učinkovitost na zmanjšanje prisotnosti bakterije E. coli ter nekaterih bakteriofagov in norovirusov. Po poskusu vidnejših razlik v učinku na prisotnost norovirusov v vodi sicer ni bilo, se je pa prisotnost E. coli in bakteriofagov v plastenkah z dodanim limetinim sokom učinkoviteje zmanjšala kot v plastenkah, ki so bile izpostavljene zgolj sončnemu sevanju. 

Kaj pa voda iz ozračja?

Ena najnovejših metod za pridobivanje pitne vode pa je lansko jesen odkrila skupina švicarskih znanstvenikov in inženirjev. Iznašli so način, kako črpati čisto pitno vodo iz zraka. Najboljša stvar pri novi metodi, ki so jo izumili ti inženirji, pa je, da za delovanje ne potrebuje energije ali vnosa električne energije.

Raziskovalci na ETH Zürich so razvili tehnologijo, ki jim prvič omogoča pridobivanje vode 24 ur na dan, brez vnosa energije, tudi pod žgočim soncem. Nova naprava je v bistvu sestavljena iz posebej prevlečene steklene plošče, ki odbija sončno sevanje in tudi oddaja lastno toploto skozi ozračje v vesolje. Zmožna se je ohladiti do 15 stopinj Celzija pod temperaturo okolja. Vodna para pod steklom nato kondenzira v vodo, ki se nato zbira v rezervoarjih.

Znanstveniki so steklo prekrili s posebej oblikovanimi polimernimi in srebrnimi plastmi. Ta premaz omogoča, da steklo oddaja infrardeče sevanje pri določenem oknu valovne dolžine v vesolje, brez absorpcije v atmosferi ali odboja nazaj na steklo. Zaradi tega ta metoda ne prispeva tudi k globalnemu segrevanju, za razliko od večine drugih rešitev za pridobivanje vode na osnovi kondenzacije.

vir: ETH Zurich

Drugi ključni element naprave je stožčasti ščit pred sevanjem. V veliki meri odbija toplotno sevanje iz ozračja in ščiti steklo pred vhodnim sončnim sevanjem. To omogoča napravi, da oddaja prej omenjeno toploto navzven in se tako popolnoma pasivno samoohlaja.

V idealnih pogojih bi tako lahko pobrali do 53 mililitrov vode na kvadratni meter površine stekla na uro. Teoretična meja, h kateri cilja večina drugih sistemov za pridobivanje vode na osnovi sonca, ki mimogrede prispeva k učinku tople grede in globalnemu segrevanju, je 60 mililitrov.

7 komentarjev

    • Mislim, da sem v romanu WESTERN UNION od Z. Greya prebral, da delavci, ki so gradili prve ŽELEZNICE – v ZDA – so bili mnenja, da VODA SPLOH NI UPORABNA ZA PITJE, da je za pitje v redu le VISKI.
      Šele,, ko so tedne dolgo napredovali po neki puščavi, kjer ni bilo absolutno NIČ VODE, so vodo nekoliko začeli pogrešati, čeprav so VISKIJA imell – kolikor so hoteli.
      L.r. Janez KK

  1. Je že kdo ugotovil, koliko vode v potokih dnevno popijejo visokorasle, gosto razširjene , bohato cvetoče invazivne rastline izpod Himalaje in drugod, ki so zastopane v stotinah ali celo tisočih primerkov na sto metrov, pa no nikogar ne zanima – ne občinskih uradnikov, ne vodarjev, ne kmetovalcev, ne mejašev potokov, ne vodstev krajevnih skupnosti, itn. Pa še to, ali je medovina, ki jo na njih množično nabirajo čebele, sploh taka, kot ga pri nas propagiramo. Intenzivno kmetijstvo z namakanjem bo pomanjkanje površinske vode le okrepilo, podzemne pa so že v lasti tujcev – pivovarjev in drugih.

Komentiraj