В таких туманных регионах Перу, Боливии, Чили и других странах практика улавливания капель воды сетками для ежедневного использования является обычным явлением. Однако из-за загрязнения атмосферы существует проблема чистоте собираемой воды. Команда ученых из ETH Zurich разработала оригинальное решение, которое не только собирает воду из тумана, но и одновременно очищает ее, что открывает новые возможности для получения чистой воды в районах с высоким уровнем загрязнения.
В новом методе сбора и очистки тумана используется решетка из металлической проволоки, покрытая уникальной смесью полимеров и диоксида титана. Такое стратегическое сочетание улучшает процесс сбора капель воды, позволяя им эффективно стекать по сетке в контейнер до того, как их унесет ветром. Важно отметить, что диоксид титана действует как катализатор, расщепляя органические загрязнители в каплях, делая их безвредными. Описание технологического решения опубликовано в журнале Nature Sustainability.
– Наша система не только собирает туман, но и очищает собранную воду, что означает, что ее можно использовать в районах с атмосферным загрязнением, таких как густонаселенные городские центры, — объяснил профессор Института исследований полимеров имени Макса Планка в Майнце Ритвик Гош, руководивший проектом.
Технология фактически не требует технического обслуживания. Более того, для регенерации катализатора не требуется никакой энергии, кроме небольшой, но регулярной дозы УФ-излучения. Полчаса солнечного света достаточно, чтобы реактивировать оксид титана еще на 24 часа благодаря свойству, известному как фотокаталитическая память. Эта функция становится особенно ценной в регионах, подверженных туманам и лишенных постоянного солнечного света.
В ходе испытаний недавно разработанный туманоуловитель продемонстрировал свою эффективность: ему удалось уловить 8% содержания воды в искусственно созданном тумане и успешно расщепить 94% органических соединений, представленных для тестирования. Среди загрязняющих веществ были мелкие капли дизельного топлива и бисфенол А, химическое вещество, обладающее гормональной активностью.
Помимо возможности обеспечения питьевой водой, эта технология перспективна и для рекуперации воды, используемой в градирнях, например, электростанций.
– Было бы разумно собрать часть этой воды до того, как она утечет, и убедиться, что она чистая, на случай, если вы захотите вернуть ее обратно в окружающую среду, – отметил профессор Калифорнийского университета Томас Шуциус.
По мнению ученых, туман и пар необходимо рассмотреть в качестве недоиспользуемого источника воды, что может внести значительный вклад в решение глобальной проблемы нехватки воды.