Veel van de huidige methoden voor het zuiveren van water zijn afhankelijk van filters en chemicaliën die regelmatig moeten worden bijgevuld of onderhouden. Miljoenen mensen, echter, leven in gebieden met beperkte toegang tot dergelijke materialen, het leiden van de onderzoeksgemeenschap om nieuwe opties te onderzoeken voor het zuiveren van water bij het gebruik van plasma's. Veel op plasma gebaseerde benaderingen zijn duur, maar een nieuwe klasse plasmaapparaten kan daar verandering in brengen.

Onderzoekers van de Universiteit van Alabama in Huntsville hebben een nieuw type plasmagenerator voor waterzuivering bestudeerd. De nieuwe generator pulseert spanningssignalen om gas bij atmosferische druk te ioniseren en veel nuttige bijproducten te produceren, inclusief hydroxylradicalen, die een cascade van reacties veroorzaken die leiden tot zuiverdere watermonsters.

"We vinden manieren om het zuiveringsproces te versnellen, " zei Ryan Gott, een promovendus in lucht- en ruimtevaarttechniek aan de UAH die het onderzoek volgende week zal presenteren op de American Physical Society 71e jaarlijkse Gaseous Electronics Conference en de 60e jaarlijkse bijeenkomst van de APS Division of Plasma Physics, die zal plaatsvinden van 5 tot 9 november in het Oregon Convention Center in Portland.

"In theorie, als deze technologie in een echte wereld kan worden ontwikkeld, praktisch systeem, het zou in staat zijn om water te zuiveren tegen lagere kosten dan de huidige methoden kunnen, "zei Gott.

Terwijl de term 'plasma' beelden oproept van superhete zonnestralen die door de ruimte reizen, de meeste op plasma gebaseerde waterzuiveringsbenaderingen werken door het vermogen van plasma om reactieve vrije radicalen te genereren, waardoor veel verbindingen in het water inert worden. Het plasma en de daaruit voortvloeiende chemische reacties geven energie en chemische stoffen vrij die zelfs taaie microcystinebacteriën kunnen doden. een boosdoener in algenbloei die op de loer ligt in onze watervoorziening.

"De pulsen zijn zo snel dat het de temperatuur van het water niet verandert, "Zei Gott. "Je kunt onze plasmastraal aanraken met je hand."

In tegenstelling tot meer gebruikelijke, ozonproducerende plasmazuiveraars, het nieuwe apparaat is gebaseerd op de productie van hydroxylradicalen. Deze methode zal hopelijk enkele van de hindernissen omzeilen die op ozon gebaseerde tegenhangers hebben belemmerd, namelijk een hoog stroomverbruik en uitdagingen om overmatige hitte onder controle te houden.

Met behulp van optische emissiespectroscopie, de UAH-onderzoekers hebben kunnen vergelijken hoe verschillende factoren een rol spelen bij het produceren van meer hydroxylradicalen uit hun plasmaapparaat. Toenemende spanning, bijvoorbeeld, lijkt het grootste effect te hebben op de output, gevolgd door het verhogen van de frequentie van de pulsen.

Direct, het apparaat is beperkt tot 10 kilovolt, maar de onderzoekers hopen te zien wat een hogere spanning op de weg kan betekenen.

Gott zei dat nadat de groep de mechanismen achter de interactie van plasma met water beter blijft begrijpen, hij hoopt de technologie op te schalen voor point-of-use-toepassingen.

"Het einddoel is om iets te ontwikkelen dat in massa kan worden geproduceerd en gedistribueerd naar plaatsen die het het meest nodig hebben, " hij zei.