science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nano-wetenschappers ontwikkelen nieuw soort draagbaar waterzuiveringssysteem

Waterzuiveringsapparaat dat veldproeven ondergaat in India en de prestatie-evaluatie ervan. (A) Schematisch diagram van het apparaat. (B) werkelijke foto van het apparaat. De constructie en montage van het apparaat is eenvoudig en kan lokaal worden uitgevoerd. De antimicrobiële samenstelling wordt gebruikt als korrels en bewaard in het membraanfilter. Koolstofblok wordt vlak voor de kraan geplaatst. Koolstofblok kan ook worden gebruikt als een meerlagig axiaal blok, bestaande uit adsorbentia voor specifieke regionale verontreinigingen zoals arseen, ijzer, en leiden. Credit: PNAS , doi:10.1073/pnas.1220222110

(Phys.org) —Onderzoekers van het Indiase Institute of Technology Madras hebben een nieuw soort draagbaar waterzuiveringssysteem ontwikkeld op basis van filtratie van nanodeeltjes. In hun paper gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , het team legt uit hoe hun nieuwe apparaat zijn werk doet:het maakt gebruik van nanodeeltjes om niet alleen biologische gevaren te verwijderen, maar ook giftige zware metalen.

De onderzoekers merken op dat toegang tot schoon drinkwater nog steeds een groot wereldwijd probleem is:het beschikbaar maken voor iedereen, ze zeggen, zou ongeveer 2 miljoen levens per jaar redden (ongeveer 42,6 procent van de sterfgevallen is alleen te wijten aan diarree en treft vooral kinderen). Om de millenniumdoelstelling van de VN te helpen bereiken om tegen 2015 het aantal mensen met duurzame toegang tot veilig drinkwater te verdubbelen het team heeft nanodeeltjestechnologie op het probleem toegepast.

Het door hen ontwikkelde systeem is een tweetraps filtratieproces dat in slechts een uur tijd 10 liter schoon water oplevert. De grootste uitdaging, het team zegt, aan het uitzoeken was hoe zilverionen in het te verwerken water konden worden gebracht, zonder gebruik van elektriciteit. Het proces moest ook een minimale hoeveelheid zilverionen gebruiken om aan de internationale veiligheidsnormen te voldoen. Het antwoord, ze zeggen, was om een ​​nieuw materiaal te gebruiken dat gebruikmaakt van zilveren nanodeeltjes die gevangen zitten in kleine kooiachtige structuren gemaakt van andere kleimaterialen.

Andere nanodeeltjes worden gebruikt om andere materialen te maken die als filters dienen, het doden van microben en het opzuigen van zware metalen uit het water, waardoor het veilig is om te drinken of te gebruiken om te koken. De eerste fase van het proces doodt virussen, bacteriën en andere gevaarlijke microbiota. De tweede trap absorbeert zware metalen zoals lood en arseen.

Het resultaat is een extreem goedkoop draagbaar waterzuiveringsapparaat - de systeemkosten zijn vergelijkbaar met die van andere draagbare filtratiesystemen, maar de verwerking zelf komt op minder dan $ 3 per jaar. De filters zijn ongeveer een jaar goed (3, 600 liter) en de filtratie kan indien nodig meer dan één keer per dag worden uitgevoerd. De onderzoekers denken dat hun apparaat in staat is om al het drinkwater te leveren dat een gezin van vier nodig heeft.

De onderzoekers hebben nog niet duidelijk gemaakt wie het nieuwe apparaat gaat maken of wanneer het mogelijk te koop wordt aangeboden.

© 2013 Phys.org