У планеты есть проблема с водой.
Несмотря на все видео, которые вы, возможно, видели, о бушующих реках и ливнях с двузначными числами, большая опасность заключается в слишком малом, а не слишком большом количестве воды. Это один из величайших парадоксов Земли - место, 70 процентов поверхности которого покрыто жидкостью, сталкивается с угрозой массовой засухи. К 2030 году, по данным ООН, почти половина населения мира могла бы справиться с дефицитом воды.
Казалось бы, решение могло бы заключаться в резком ускорении процесса опреснения воды - многовекового процесса превращения морской воды в питьевую за счет удаления из нее соли. Методология прошла долгий путь, так как греческие моряки кипятили воду и собирали дистиллированные капли для питья. Сегодня, по данным Международной ассоциации по опреснению воды, в мире насчитывается около 18 500 опреснительных установок.
Технология оказала глубокое влияние в некоторых местах. В Израиле, например, в настоящее время более половины водоснабжения страны обеспечивается опреснительными установками, в том числе 500 млн. Долл. США - современный завод в Сореке к югу от Тель-Авива. А в прошлом месяце в Австралии была введена в эксплуатацию первая в мире ферма, работающая на солнечной энергии и опресненной воде.
Но опреснительные установки требуют много энергии, а это означает, что те, которые работают на ископаемом топливе, могут быть ответственны за высокий уровень парниковых газов. Их отходы - рассол, удаленный из морской воды, - могут нанести вред морской жизни. И они могут быть очень дорогими. Крупнейший опреснительный завод в США был открыт в прошлом году примерно в 30 милях к северу от Сан-Диего. Строительство стоило около 1 миллиарда долларов.
Другой подход
Шейн Ардо признает, что не так давно он не очень много знал о мире опреснения. Но Ардо и его небольшая команда исследователей из Калифорнийского университета в Ирвине, возможно, нашли альтернативу большим, дорогим растениям, которые на самом деле не подходят во многих местах, где потребность в пресной воде самая большая, например в странах к югу от Сахары Африка.
Они изучают, возможно ли производить контейнеры из веществ, которые могли бы, используя только солнечный свет, удалять соль из морской воды. «Представьте, что вы могли бы опустить пластиковую бутылку в океан и заставить этот контейнер вытащить соль из воды перед глазами», - объясняет Ардо.
Такая волшебная бутылка все еще является гипотетической, но, основываясь на своих исследованиях, Ардо считает, что можно создать мембраны, которые смогут поглощать свет, а затем использовать эти солнечные фотоны, чтобы заставить ионы соли выходить из воды.
«Все наше общество работает на движущихся электронах», - говорит он. «Мы перемещаем электроны в проводах, чтобы управлять многими вещами. Мы также знаем, как брать солнечную энергию и преобразовывать ее в заряженные электроны и использовать их для управления вещами. Но чтобы управлять такими процессами, как опреснение, вам на самом деле не нужны электроны - вам просто нужно переместить ионы и вывести их из воды.
«Было много волнений по поводу того, что мы делаем», - добавляет Ардо. «Никто не использовал синтетический пластик для управления этим типом процесса, генерацией ионной энергии. Когда я придумал это, на бумаге это выглядело разумным ».
Ищу ответы
Лабораторная работа за последние несколько лет обеспечила большую поддержку его теории, и на прошлой неделе исследования Ардо получили большой импульс, когда Фонд Гордона и Бетти Мур назвал его «стипендиатом изобретателя Мура», и выделил грант в размере 825 000 долларов для продвижения проекта вперед.,
Ардо знает, что возможность разработать контейнер, который самостоятельно опресняет соленую воду, вряд ли является надежной вещью. Но он говорит, что он полон решимости продолжать тестирование концепции.
«Были люди, которые задавали много вопросов об этом, и мне это нравится», - говорит он. «Я хочу, чтобы они толкнули меня сильно. Если у меня нет ответа, ну, это то, что мне нужно исследовать. И если что-то нарушит нашу идею, я хочу знать. Я не хочу тратить время на что-то, что имеет фундаментальную причину, почему это неправильно. Но я думаю, что у нас здесь есть кое-что ».
Ардо считает, что, позволяя опреснению происходить в сравнительно небольшом контейнере, возможно, даже в одном, который может нести человек, вы можете значительно снизить затраты и воздействие на окружающую среду при преобразовании морской воды, а также создать надежный способ снабжения пресной водой там, где есть развивающиеся земли и деньги. ограничено.
Он признает, что трудно предсказать, когда такой продукт действительно может существовать. Один из следующих шагов для него и его команды - начать создавать собственные полимеры с нуля «теперь, когда у нас есть хорошее представление о том, что нужно делать». Он говорит, что им нужно создавать молекулы красителей, которые могут поглощать больше света.
«Я не знаю точно, как выглядит приложение», - отмечает Ардо. «У меня общее чувство. Но траектория действительно захватывающая и перспективная. Что мне нравится, так это то, что это позволяет нам взглянуть на это преобразование по-новому. Может быть, с моей группой, независимо от того, сколько мы учимся, мы не поймем это. Может быть, какой-нибудь нейробиолог.
«Но я думаю, что мы можем многое сделать. Я думаю, что это может иметь большое значение.
