Ten żel jest jak gąbka. Rozwiąże problem z niedoborem wody

Różnego rodzaju rozwiązania do filtracji wody są stosowane od bardzo, bardzo dawna. Jednak zwykle są albo zbyt drogie, albo za mało wydajne. Wynalazek, jakim na łamach ACS Central Science pochwalili się naukowcy z Princeton University, jest tymczasem tani w produkcji i łatwy w użyciu, a jeśli chodzi o zasilanie, to w zupełności wystarcza mu padające światło słoneczne.

To pochłaniający światło słoneczne żel, którego struktura (i działanie) przypomina gąbkę. Potrafi skutecznie filtrować wodę z zanieczyszczeń, takich jak oleje, metale ciężkie, mikropastik czy rozmaite bakterie.

Technologia została opracowana już w 2021 roku, ale naukowcy od tego czasu dwoili się i troili, by poprawić jej wydajność. Teraz to się udało. Z artykułu opublikowanego na łamach ACS Central Science wynika, że efektywność zwiększono aż czterokrotnie i teraz 1 metr kwadratowy żelu o grubości 1 centymetra umożliwia uzyskanie blisko 4 litrów czystej wody w zaledwie 10 minut.

Naukowcy są przekonani, że solarna technologia filtracyjna stanowi potencjalne rozwiązanie problemu, jakim jest niedostatek czystej wody i sama w sobie umożliwi zaspokojenie codziennego zapotrzebowania w wielu częściach świata.

Podstawę stanowi tutaj polimer PNIPAm, czyli poli(N-izopropyloakryloamid), którego właściwości są uzależnione od temperatury. Poniżej 33 stopni Celsjusza – niczym gąbka – pochłania wodę ze źródła (na przykład jeziora), a po wyjęciu i podgrzaniu światłem słonecznym uwalnia wodę, tyle że już wolną od wspomnianych zanieczyszczeń. Za filtrację odpowiadają inne polimery, w tym PDA (polidopamina).

Na czym polega przełom? Po pierwsze na tym, że żel jest tańszy i wydajniejszy niż aktualne systemy, które opierają się przede wszystkim na parowaniu. Jest też prostszy w użyciu: wystarczy zanurzyć urządzenie w zbiorniku, a następnie je wyjąć i poczekać aż słońce zrobi swoje. W dodatku żel ten – dzięki dodatkowemu polimerowi, którym jest poli(metakrylan sulfobetainy) – ma właściwości samooczyszczające.

Marzeniem, a zarazem celem naukowców jest, by "pewnego dnia z tej technologii mógł korzystać każdy, dla kogo woda stanowi zmartwienie, niezależnie od tego, gdzie mieszka". W urzeczywistnieniu tego może pomóc uruchomiony właśnie start-up AquaPao, który spróbuje zmienić ten eksperyment w rzeczywiście wykorzystywane rozwiązanie.

Początkowo urządzenia z tym żelem będą najpewniej wykorzystywane jako odpowiedź na awarie istniejących systemów. Z czasem jednak mogą trafić tam, gdzie są potrzebne najbardziej. Drzemie w nich olbrzymi potencjał, by zmienić tę zatrważającą statystykę, według której co dziesiąta osoba na świecie nie ma zabezpieczonego dostępu do czystej wody.