De Verenigde Naties (VN) noemen het een "verborgen mondiaal schandaal" [bron:U.N.]. UNICEF meldt dat het "elke dag duizenden kinderen ziek maakt" [bron:UNICEF]. Wat is de boosdoener? Een bekende verbinding van een enkel waterstofmolecuul gebonden aan twee zuurstofmoleculen - met veel schadelijke bacteriën erin gemengd.

In de Verenigde Staten worden we aangespoord om acht 8-ounce glazen water per dag te drinken om de opname van voedingsstoffen, de spijsvertering, het uiterlijk van de huid en meer door ons lichaam te verbeteren. Voor de meeste Amerikanen is dit een eenvoudig voorstel, omdat water meestal een paar stappen verwijderd is bij de dichtstbijzijnde kraan. Het is echter een ander verhaal in plaatsen als Zuid-Azië en Afrika bezuiden de Sahara, waar tweederde van de bevolking geen toegang heeft tot drinkbaar water of sanitaire voorzieningen [bron:UNICEF].

Als er geen schoon water beschikbaar is, zoals in veel ontwikkelingslanden het geval is, kan onrein water meer kwaad dan goed doen. Ten eerste kunnen de bacteriën in onbehandelde waterbronnen mensen ziek maken. In buurten en dorpen zonder goede badkamers of toiletten kunnen ontlasting en urine ook de watervoorziening aantasten. Bovendien kan water dat verkeerd is opgeslagen in open containers besmet raken.

We hebben het hier niet over kleine groepjes mensen hier en daar die geen drinkwater hebben. Bijna 40 procent van de wereldbevolking heeft geen betrouwbare toegang tot schoon water en sanitaire voorzieningen, wat ellende en de verspreiding van ziekten bevordert [bron:CDC]. Veel voorkomende door water overgedragen ziekten zijn:

• Malaria
• Cholera
• Guinee-wormziekte
• Schurft
• Ringworm
• Hepatitis
• Tyfus
• Trachoom

Samen met een vervelende reeks gerelateerde ziekten, is de schaarste aan water verantwoordelijk voor 1,6 miljoen sterfgevallen door diarree - voornamelijk kinderen - elk jaar over de hele wereld [bron:CDC]. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat een tiende van de wereldwijde ziekten kan worden uitgeroeid met beter waterbeheer en betere voorzieningspraktijken [bron:WHO].

Maar hoe ga je om met een probleem dat een groep treft die bijna net zo groot is als de Chinese bevolking die in gebieden leeft met zeer beperkte middelen? Een team van ontwerpers uit Californië denkt dat een glimmende blauwe driewieler een stukje van die puzzel zou kunnen oplossen.

1. Wat is het Aquaduct?
2. Pedaalkracht:hoe het Aquaduct water filtert

Wat is het Aquaduct?

Fietsen is een hippe bezigheid in een steeds milieubewustere wereld. Ja, het beeldhouwt je broodjes en dijen, maar het verbrandt ook geen fossiele brandstoffen. Denk nu eens aan een driewieler. Het is het voertuig bij uitstek voor peuters en kleuters, maar het zou ook de levensomstandigheden van miljoenen mensen in derdewereldlanden drastisch kunnen verbeteren.

Een levensveranderende driewieler lijkt je misschien onlogisch, maar technische krachtpatser Google is het daar niet mee eens. Het bedrijf, samen met co-sponsors Specialized Bicycles en Goodby, Silverstein &Partners, selecteerde een waterfilterende driewieler als winnaar van de Innovate or Die Pedal-Powered Machine-wedstrijd van 2008. Gekozen uit 102 inzendingen, claimde het Aquaduct Mobile Filtration Vehicle de kroon. Het kreeg ook een gouden medaille van de International Design Excellence Awards voor de categorie eco-design, evenals tientallen hits voor zijn promotionele YouTube-clip.

Wat kan deze buzz-waardige fiets doen? Het prototype Aquaduct ziet eruit als een extra grote driewieler en werkt tegelijkertijd als transport- en waterfilterapparaat. De ontwerpers van IDEO global design consultancy hadden de driewieler aanvankelijk voor ogen als een manier om de aandacht te vestigen op de meer dan 1,1 miljard mensen die geen toegang hebben tot drinkbaar water en een mogelijke oplossing te bieden voor schoon drinkwater [bron:Team Aquaduct]. Toegegeven, er zijn veel bedrijven en organisaties die ook dat probleem willen oplossen, maar het Aquaduct-concept pakt het probleem aan vanuit een nieuwe, tweeledige benadering.

In ontwikkelingslanden zonder stromend water valt de dagelijkse plicht om water te halen vaak op vrouwen en kinderen. Ze lopen elke dag gemiddeld 6,4 kilometer om water op te halen [bron:IDEO]. Zelfs dan is er geen garantie dat het water dat ze verzamelen gezuiverd is of dat ze opslagcontainers hebben om het tegen bacteriën te beschermen. Vrouwen en kinderen kunnen op een driewieler als de Aquaduct veel gemakkelijker water slepen dan dragen. En tegen de tijd dat ze weer thuis zijn, hebben ze tot 8 liter gefilterd water klaar voor gebruik in het verwijderbare schoonwaterreservoir aan de voorkant van de fiets.

Naast het besparen van tijd en menselijke energie, vermindert het Aquaduct ook de CO2-uitstoot. Gemotoriseerde voertuigen die water naar afgelegen gebieden kunnen vervoeren, verbranden fossiele brandstoffen. Kokend water om het te zuiveren resulteert ook in de productie van kooldioxide. Het Aquaduct elimineert beide.

Nu we weten wat het Aquaduct is, is de vraag:hoe filtert het Aquaduct precies water?

Pedaalkracht:hoe de Aquaduct water filtert

Het Aquaduct biedt een oplossing voor een specifiek probleem:het vergroot de toegang tot water en biedt een ontsmettingsmiddel om de aanwezigheid van dodelijke door water overgedragen ziekten te verminderen. Aangezien de beoogde Aquaduct-rijders in de armste gebieden ter wereld wonen, begrepen de ontwerpers dat een plausibele oplossing eenvoudig en innovatief moest zijn. Misschien is dat de reden waarom er niets bijzonders is aan de componenten van het prototype van het Aquaduct Mobile Filtration Vehicle. Je neemt de basismechanica van een fiets en een waterfilter en combineert de twee in één machine.

Afgezien van het frame van de driewieler zijn de belangrijkste onderdelen van de Aquaduct:

• Vultank op de achterkant van het voertuig
• 2-gallon (8-liter) verwijderbare schone tank aan de voorkant onder het stuur
• Riemaandrijving
• Koppeling bevestigd aan een spanpoelie
• Slangenpomp
• Buizen
• Koolstoffilter

[bron:IDEO]

De slang waar het water doorheen stroomt, loopt van de vuilwatertank aan de achterkant van de Aquaduct naar de cirkelvormige peristaltische pomp waar de pedalen zich bevinden. Vervolgens loopt de slang terug naar de vuilwatertank naar het koolstoffilter en weer terug naar de schone tank aan de voorkant van de Aquaduct.

Om dat water van de vuilwatertank naar de schone tank te krijgen, moet je trappen. De roterende beweging van het trappen drijft de peristaltische pompwerking aan die de waterstroom stuurt. Peristaltische pompen verplaatsen vloeistoffen via compressie en zuiging. Wanneer de pomp draait met de trapbeweging, drukt deze de slang samen. Terwijl het blijft draaien, laat het de compressie los, waardoor zuigkracht ontstaat en er water doorheen wordt getrokken. Denk aan het onderdompelen van een wegwerpfles in een zwembad. Als je in de fles knijpt terwijl deze ondergedompeld is en vervolgens loslaat, dwingt die zuigkracht het water in de fles.

Door continu te trappen kan de pomp het vuile water uit de vuilwatertank zuigen en het water door het filter heen duwen. De actieve kool in het filter reinigt het water door een proces genaamd adsorptie . Tijdens adsorptie hechten moleculen van vluchtige organische stoffen, chloor en andere chemicaliën zich aan de koolstofdeeltjes en verwijderen ze uit het water [bron:Lenntech].

Als je je bestemming bereikt voordat je de afneembare schone tank aan de voorkant van de Aquaduct hebt gevuld, is dat geen probleem. Laat de koppeling los om de riemspanning te ontlasten en ontkoppel de pedalen van de wielen [bron:IDEO]. Als je dat eenmaal hebt gedaan, kun je op de hometrainer trappen om meer water te filteren. Nadat je het water hebt gefilterd, maak je de schone tank los van de fiets en neem je hem mee naar waar nodig.

In een tijdperk van verbijsterende gadgets onderscheidt het Aquaduct-ontwerp zich door zijn minimalisme. Maar het belangrijkste nadeel van het Aquaduct is dat mensen in de Derde Wereld waarschijnlijk niet snel op weg zullen zijn naar schoner water. Zoals veel nuttige producten is de Aquaduct in zijn huidige vorm nog te prijzig om een ​​praktisch voertuig te worden in ontwikkelingslanden. Dit is een veelvoorkomende hindernis bij het ontwerpen van technologieën voor de derde wereld.

Maar het Aquaduct-project is niet van de baan. Volgens de blog van het ontwerpteam zijn ze op zoek naar een goedkopere en efficiëntere filtratiemethode in plaats van de koolstof. Bovendien kan de golf van positieve aandacht die het heeft gekregen sinds het claimen van de Innovate or Die-titel de wielen van het Aquaduct-project aan het rollen brengen. Er zijn tenslotte 1,1 miljard redenen om van het prototype een realiteit te maken.

Veel meer informatie

Verwante HowStuffWorks-artikelen

• Hoe flessenwater werkt
• Hoe grijswaterterugwinning werkt
• Hoe fietsen werken
• Hoe irrigatie werkt
• Zou je $ 55 betalen voor flessenwater?
• Hoe riolering en septische systemen werken
• Wat is grijs water en kan het de wereldwijde watercrisis oplossen?
• Hoe mountainbikes werken
• Hoe watertorens werken
• Hoe Vitaminewater werkt

Meer geweldige links

• Aquaduct Concept Vehicle voor IDEO
• Innoveer of sterf door een pedaal aangedreven machinewedstrijd

Bronnen

• "Adsorptie van actieve kool." Lenntech. (26 november 2008) http://www.lenntech.com/adsorption.htm
• "Aquaduct Concept Vehicle voor IDEO." IDEE. (26 november 2008) http://www.ideo.com/work/featured/aquaduct
• da Costa, Christen. "Aquaduct Bike maakt schoon water terwijl je trapt." Gadgetbeoordeling. 9 oktober 2008. (26 november 2008) http://www.gadgetreview.com/2008/10/aquaduct-bikes-makes-clean-water-while-you-pedal.html
• Dilger, Karen. "Een ongerepte rit:fiets die water zuivert, wint prijsvraag voor productontwerp met pedalen." Productie bedrijfstechnologie. 22 februari 2008. (26 november 2008) http://www.mbtmag.com/article/CA6534706.html?industryid=47313
• "Veelgestelde vragen." Het Aquaduct. (26 november 2008)http://theaquaduct.blogspot.com/
• Greenemeier, Larry. "2008 Gadget Guide:11 maatschappelijk verantwoorde uitvindingen om de wereld te redden." Wetenschappelijke Amerikaan. 17 november 2008. (26 november 2008) http://www.sciam.com/article.cfm?id=socially-responsible-sciam-2008
• "Hoe beïnvloedt veilig water de wereldwijde gezondheid?" Wereldgezondheidsorganisatie. 25 juni 2008. (26 november 2008)
• "Water, milieu en sanitaire voorzieningen." UNICEF. (26 november 2008) http://www.unicef.org/wes/index.html
• "Wereldwaterdag:een sanitaire wereld om in te leven." CDC. 24 maart 2008. (26 november 2008) http://www.cdc.gov/Features/WorldWaterDay/