Ами ако можем да превърнем океана в питейна вода — без да влошаваме нещата?

Окей, виж това с мен.

Представи си, че стоиш на плаж в Калифорния и гледаш необятния Тихи океан. Водата е точно там. Безкрайна и... напълно безполезна за пиене. Ядосващо, нали?

Ето я досадната истина: хората вече знаят как да превръщат морска вода в сладка. Нарича се обезсоляване. Саудитска Арабия и Израел вече правят това в огромни мащаби. Но има уловка — сегашните методи са доста лоши за планетата.

Нека обясня.

Проблемът с днешните обезсолителни системи

Има два основни подхода — обратна осмоза (водата се прекарва през специални филтри) и термична дестилация (водата се кипва, за да се отдели солта). И двата работят. Поне на теория. Но имат сериозни недостатъци.

За начало, консумират много енергия. Сериозно много. И двата метода произвеждат нещо, наречено бира — изключително солена, изключително концентрирана отпадна вода. Точно онова, което не искаш да изхвърлиш обратно в океана.

Когато тази бира се излее в морето, може да разруши местните екосистеми. По-висока соленост, по-ниски нива на кислород, нещастни риби, нещастен корал, нещастна всичко.

Получава се водно решение, което създава различен екологичен проблем. Не е идеално.

Срещни лазерно обработвания черен метал, който променя всичко

Сега става наистина интересно (и имам предвид буквално).

Изследователи от Университета в Рочестър разработиха съвсем различен подход. И звездата на шоуто? Черен метал, обработен с фемтосекундни лазери.

Нека обясня какво означава това на нормален език.

Фемтосекунда е... приготви се... една квадрилионна от секундата. Толкова кратко, че е почти невъзможно да се осмисли. Тези свръхбързи лазерни импулси могат прецизно да преформатират повърхността на метала на микроскопично ниво, създавайки структури, които правят невероятни неща.

Обработеният метал става:

• Изключително тъмен — поглъща почти цялата слчева светлина
• Със супер хидрофилни свойства — водата се разпространява мигновено върху него вместо да се събира на капки

Представи си разликата между восъчен лист и гъба. Обикновена вода върху метал? Събира се на топчета и се плъзга. Този метал? Водата се привлича по повърхността му като магия.

Самоочистващата се слънева дестилационна система

Ето как работи на практика:

Системата има панели от този черен лазерно обработен метал. Морска вода се разстила по повърхността в много тъньк слой. Тъмният метал поглъща слъневата светлина, загрява водата и я изпарява — оставяйки солта.

Но ето я умната част: системата не позволява на солта да се натрупва там, където става изпаряването. Вместо това, микроскопични канали насочват всички минерали към краищата на панела, към необработени зони.

Това е ОГРОМНО. Не преувеличавам.

Защо истинска морска вода е истинското предизвикателство

Виж, повечето изследвания върху слънево обезсоляване се правят в лаборатории с обикновена солена вода — само вода и готварска сол (натриев хлорид). Това работи за доказване на концепцията, но е огромно опростяване.

Истинска морска вода е сложна. Съдържа магнезий, калций и десетки други разтворени вещества. Когато тези съединения кристализират, могат да образуват плътни, твърди натрупвания — нещо като котления камък, който се образува в чайника или душа.

Представи си този котлен камък, но стотици пъти по-концентриран, защото... ами, това е морска вода.

Тези натрупвания блокират водния поток и накрая убиват системата. Това е ахилесовата пета на много обещаващи слъневи дезинтиращи конструкции.

Ефектът на кафените пръстени идва на помощ

Ето къде изследователите станаха наистина умни.

Те използваха ефекта на кафения пръстен — знаеш онази тъмна следа, която остава, когато разлееш кафе и то изсъхне? Това са частици, избутани към краищата, докато водата се изпарява.

Екипът проектира микроскопичните си канали да използват същия принцип. Докато водата се изпарява от лазерно обработената повърхност, солите се насочват към краищата като малки изгубени пътници, насочвани към дома си.

Без упорита коричка. Без запушване. Само непрекъсната, гладка работа.

Тестваха го с истинска морска вода от Тихия, Атлантическия и Индийски океан. Не стерилизираната лабораторна смес. Истинска океанска вода. И проработи.

Защо наистина съм развълнуван

Виж, чел съм много "пробивни" научни истории. Някои са надценени. Но тази наистина ме развълнува и ето защо:

Водната криза е реална. ООН изчислява, че 2,2 милиарда души нямат достъп до чиста питейна вода. Климатичните промени влошават сушите в Близкия изток, югозапада на САЩ и на други места. Наистина се нуждаем от по-добри решения за обезсоляване.

Красотата на тази система е в простотата ѝ:

• Работи със слънева енергия (изобилна и безплатна)
• Не се нуждае от химически предварителни обработки
• Не произвежда токсична бира
• Поддържа се практически сама

Разбира се, има още работа. Да се премине от лабораторни експерименти към практически, достъпни системи, които да обслужват общности? Това е съвсем различно предизвикателство. Но науката е солидна, подходът е елегантен и решава най-големите проблеми на съществуващите методи.

Понякога най-добрите решения са тези, които работят с природата вместо да ѝ се противопоставят.

Следващия път, когато отпиеш дълга глътка студена вода от чешмата, помни: за милиарди хора този прост акт не е гарантиран. Технологии като тази ми дават надежда, че може би ще решим някои от най-големите си предизвикателства — ако сме достатъчно умни да опитаме правилните подходи.

И очевидно правилният подход включва лазерно обработен черен метал и същата физика, която прави кафените пръстени. Наука!

Източник: ScienceDaily