science >> Wetenschap >  >> Natuur

Atmosferische waterdamp in de stad Tel Aviv is geschikt om te drinken

Offir Inbar. Krediet:Universiteit van Tel Aviv

In een eerste-van-zijn-soort studie uitgevoerd aan de Universiteit van Tel Aviv, onderzoekers ontdekten dat water afkomstig uit de lucht in het hart van een stedelijk gebied, de stad Tel Aviv, voldeed aan alle strikte drinkwaternormen die zijn opgesteld door zowel de staat Israël als de Wereldgezondheidsorganisatie. De onderzoekers onderzochten de kwaliteit van het water dat wordt geproduceerd uit de waterdamp in de stedelijke atmosfeer, die wordt gekenmerkt door industrie en massale constructie, en vond dat het geschikt was om te drinken. De test werd uitgevoerd met behulp van een speciale faciliteit van het Israëlische bedrijf Watergen, die meewerkten aan het onderzoek.

De studie werd uitgevoerd door een team van experts van het hydrochemielaboratorium van de Porter School of Environment and Earth Sciences aan de Universiteit van Tel Aviv, onder leiding van promovendus Offir Inbar en begeleid door Prof. Dror Avisar, Hoofd van het Moshe Mirilashvili Institute for Applied Water Studies van de TAU. Aan het onderzoek nam ook het onderzoeks- en ontwikkelingsteam van Watergen deel, Prof. Alexandra Chudnovsky, en vooraanstaande onderzoekers uit Duitsland. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving en Water .

De onderzoekers leggen uit dat het groeiende wereldwijde tekort aan schoon drinkwater vraagt ​​om buiten de gebaande paden te denken en nieuwe technologieën te ontwikkelen voor de productie van drinkwater. De atmosfeer van de aarde is een enorme en hernieuwbare bron van water, die een alternatieve drinkwaterbron kunnen zijn. Onze atmosfeer bevat miljarden tonnen water, waarvan 98% in gasvormige toestand is, dat wil zeggen waterdamp.

Offir Inbar legt uit dat dit de eerste studie ter wereld is die luchtvervuiling vanuit een andere hoek bekijkt:het effect ervan op drinkwater dat uit de lucht wordt gegenereerd. Volgens Inbar, er was geen filtratie- of behandelingssysteem geïnstalleerd in het apparaat dat in het onderzoek werd gebruikt; het water dat werd geproduceerd, was het water dat uit de lucht werd gehaald. De onderzoekers voerden een breed scala aan geavanceerde chemische analyses van het water uit, en constateerde dat in de overgrote meerderheid van de gevallen ook tijdens verschillende seizoenen en op verschillende tijdstippen van de dag, het water dat in het hart van Tel Aviv uit de lucht werd gehaald, was veilig om te drinken. In aanvulling, met behulp van een verscheidenheid aan innovatieve technologieën voor het bewaken van de samenstelling van de atmosfeer en door toepassing van geavanceerde statistische methoden, voor het eerst konden de onderzoekers het proces dat de lucht doorloopt in de dagen voorafgaand aan de waterproductie kwantitatief koppelen aan de chemische samenstelling van de dauw.

Offir Inbar legt uit:"Het onderzoek toonde aan dat windrichting grote invloed heeft op de waterkwaliteit, dus als de wind bijvoorbeeld uit de woestijn komt, vinden we meer calcium en zwavel, dat is, resten van woestijnstofaërosolen, in het water. Echter, als de wind uit de richting van de zee komt, vinden we hogere concentraties chloor en natrium, die in de zee worden gevonden. Bovendien, we ontdekten dat de verre bronnen waaruit de lucht kwam voordat deze het punt van waterproductie bereikte, in het water kunnen worden geïdentificeerd. Bijvoorbeeld, water geproduceerd uit lucht afkomstig uit de Sahara verschilt in samenstelling van water geproduceerd uit lucht afkomstig uit Europa."

De onderzoekers merken op dat de waterkwaliteit ook wordt beïnvloed door antropogene vervuiling door transport en industrie. "Met behulp van geavanceerde methoden, vonden we een direct verband tussen de concentraties ammoniak, stikstofoxiden en zwaveldioxide in de lucht en de concentratie van hun afbraakproducten in water, " zegt Inbar. "We vonden lage concentraties koper, potassium, en zink in het water, die waarschijnlijk afkomstig zijn van door de mens veroorzaakte vervuiling. Vanuit een onderzoeksoogpunt, de chemische link die we vonden tussen de meteorologische parameters en de samenstelling van het water maakt het voor het eerst mogelijk om de atmosfeer te bestuderen met water dat eruit gewonnen wordt. En ecologisch gesproken, via deze link weten we welke mineralen moeten worden toegevoegd aan water dat uit de lucht wordt gehaald om mensen van goed drinkwater te voorzien. In het algemeen, we ontdekten dat drinkwater uit de lucht niet genoeg calcium en magnesium bevat - en het is raadzaam om deze mineralen aan het water toe te voegen, omdat ze in sommige landen aan ontzilt drinkwater worden toegevoegd."

Een aanzienlijk deel van het drinkwater in Israël is ontzilt zeewater. Volgens Inbar, dit is slechts een gedeeltelijke oplossing, en niet een die de overgrote meerderheid van de wereldbevolking van drinkwater kan voorzien. "Om zeewater te ontzilten, je hebt een zee nodig, en er is niet overal ter wereld toegang tot de zee, ", zegt Inbar. "Na ontzilting, er moet een complete infrastructuur komen die het ontzilt water van de waterkant naar de verschillende steden zal brengen, en grote delen van de wereld beschikken niet over de technische en economische middelen om dergelijke infrastructuur te bouwen en te onderhouden. Water uit de lucht, echter, kan overal worden geproduceerd, zonder dure transportinfrastructuur en ongeacht de hoeveelheid neerslag. Vanuit een economisch perspectief, hoe hoger de temperatuur en vochtigheid, hoe rendabeler de productie van water uit de lucht is."

Apparaten voor het opwekken van water uit de lucht, waaronder waterzuiverings- en behandelingssystemen, zijn al in een groot aantal landen in de wereld te vinden, waar ze drinkwater van goede kwaliteit leveren aan mensen die in noodlijdende gebieden wonen.

"De zorg was dat water geproduceerd uit lucht in het hart van een stedelijk gebied niet geschikt zou zijn om te drinken - en we hebben bewezen dat dit niet het geval is, Inbar concludeert. "We zijn momenteel ons onderzoek aan het uitbreiden naar andere gebieden in Israël, inclusief de baai van Haifa en landbouwgebieden, om de impact van verschillende verontreinigende stoffen op de kwaliteit van water uit de lucht grondig te onderzoeken."