霧取りネット:水を集めて浄化するシステム

チューリッヒ工科大学の研究者は、霧から採取したH20を捕捉して沈殿させる新しい方法を開発した

霧から集めた水の浄化:スイスでの研究
ETHの研究者は、霧から抽出された水を収集して浄化する革新的なシステムを開発しました(写真:ETH Zurich/Adobe Stock/Montage)

ペルー、ボリビア、チリ、モロッコの内陸部など、自然に霧が多く、水源から遠く離れた世界の一部の地域では、人々が屋外に網を吊るして捕獲することは珍しいことではありません。 小さな水滴 それが霧を形成します。

の問題 このテクニック それは霧から集められた水 このようにして、多くの要素を組み込むことができます。 汚染物質 その結果、一部の地域では、XNUMX 日に何百リットルも収集されているにもかかわらず、霧から抽出された水は、飲んだり料理に使用したりできるほどきれいではありません。

の研究者 チューリッヒ連邦工科大学 そこで、当社は霧捕りネット技術から始めて、きれいで均一な飲料水の生産を可能にする方法を開発しました。新しいシステムは次のことを組み合わせたものです。 単一のテクノロジー コレクションと 水の浄化 網に引っかかりました。

水に関する行動の議題を採択する国連会議
カカオの化学的影響: チョコレートの偉大な発見

霧から抽出した水の収集と浄化
水の自然な凝縮を利用する霧捕りネットの技術は非常に古く、最初のシステムは植物から水を集めていました (写真: Envato)

霧捕り網: 古くからあるが新しくなった技術

最初のシステム 霧から水滴を捉える その起源はコロンブス以前の時代にまで遡ります。結露を利用して霧から水を集める最初に知られた方法は、木の枝の下に容器を置くことでした。 この収集システムの最初の痕跡は、インカ帝国の時代にまで遡ります。

1969年、 テクノロジー すでに~に進化していた 100平方メートルのネットワーク 軍事基地全体に水を供給することができます。これは南アフリカで行われ、ネットワーク システムにより 11 日あたり約 XNUMX リットルの水を生成することができました。

今日のプロジェクトは、 ネットワークを介した水の収集 (金属、竹、その他の素材)は世界中に普及しており、水のない都市や集落の水需要を満たすのに大きく貢献しています。 水源へのアクセス 別のタイプの。

のような国では ペルー、ボリビア、チリ 人々が水滴を捕まえるために網を掛けるのは珍しいことではなく、後背地でも同じことが起こります。 モロッコ およびその他のホットな国: 国内またはより構造化された形式では、このテクノロジーはほぼどこでもよく知られており、高く評価されています。

を使って 霧取りネット わずか数平方メートルの場所で、XNUMX 日に最大数百リットルの水が集まり、洗濯に使用したり、条件が許せば調理に使用したりできます。

実際、このシステムの問題は、収集された水が必ずしも飲料に適していると考えられるほどきれいではないことです。

水について考えるということは、未来について考えるということです。より良い保存と管理のために
化学のビッグ 100 と世界経済の課題

霧から水を飲む、スイスのプロジェクト
中国の興平市近くの非常に霧の多い光景:ETHの研究者によると、霧と蒸気は非常に活用されていない水資源である(写真:Envato)

乳白色の流星が捉えた水の浄化

この方法の主な欠点 水集め è 大気汚染の影響 水質に関して:環境中に分散した危険物質も、最終的にはネットに捕らえられた飛沫になります。

世界の主要都市の多くでは、霧から水が溜まるほど空気が汚染されています。 まだ汚いです 事前に処理せずに飲んだり、料理に使用したりすることはできません。 研究者らによる研究では、 チューリッヒ連邦工科大学 は、まさにこの重大な問題に対応するために作成されました。

をベースにした特別なコーティングのおかげで、 ポリマーと二酸化チタンスイスの大学の研究者らが開発した霧捕りネットワークは、水の収集と浄化を同時に行うことに成功した。

La テクノロジー di 水の浄化 に基づいています チミカ: 二酸化チタンは次のように作用すると研究者らは説明しています。 化学触媒 水中に存在するさまざまな有機汚染物質の分子を分解し、無害化します。

当社のシステムは霧を収集するだけでなく、収集した水を処理します、 "説明してい リトウィック・ゴーシュ"これは、人口密集した都市部などの大気汚染のある地域でも使用できることを意味します。”。 マインツのマックス・プランクポリマー研究所出身の科学者は、チューリッヒ工科大学に長期滞在中にこのプロジェクトを実施した。

空気と水の間を超高速で移動するまったく新しいドローン
グリーンケミストリーの聖杯: 無毒のフッ素化学物質

霧の中から精製水を集める:スイスでの実験
ポリマーと二酸化チタンにより、霧に含まれる水を収集して浄化できます (写真: Envato)

空から来るH20を浄化するポリマーとナノ粒子

私たちのプロジェクトの核心」で読みました。Nature に掲載された論文, 「金網に覆われたものです」 アナターゼ二酸化チタンナノ粒子 ポリマーマトリックスに埋め込まれています」.

言い換えれば、このシステムは、 チューリッヒ工科大学 で構成されています 狭いメッシュ格子 の混合物でコーティングされた金属線 特別に選ばれたポリマー 二酸化チタンは化粧品の製造に広く使用されている鉱物顔料です。

太陽光によって活性化されると、光活性二酸化チタン層は、太陽光がなくてもディーゼルなどの有機分子を分解します。」と研究者は説明します:唯一のもの 必要なエネルギー この独創的なシステムから生まれたのは、 少量かつ定期的な紫外線.

研究によれば、屋外テストでは、デバイスは「85パーセントを超える水処理効率」: したがって、ETH の科学者によって提案されたものは非常に効率的な解決策であり、コミュニティ全体が取り組むことができる可能性があります。 水不足の問題 燃焼や他のエネルギー源に頼る必要はありません。

生物多様性を再現する中世の水車
新薬の開発、化学のおかげで強化されたライブラリー

霧から水を捉える:スイスの新たな実験
スイスの研究者らは、人工的に作り出した霧の中の水を8パーセント収集し、霧に添加された有機化合物の94パーセントを分解することに成功した(写真:Envato)

受動的水浄化: ソリューションはエネルギーを必要としません

新しいシステムは、霧からの水を抽出する 研究室とチューリッヒの小さなパイロットプラントでテストされました。 研究者たちができたのは、 8つを集めます 水のパーセント 人工的に作られた霧の中で、 有機化合物の94パーセントを分解します 健康に危険であることが知られているディーゼルや化学物質ビスフェノール A が含まれていました。

このシステムは、霧から飲料水を収集することに加えて、次の目的にも有益に使用できます。 冷却塔で使用した水を回収する。 "私が住んでいる米国では、発電所を冷却するために大量の真水を使用しています。、 "説明してい トーマス・シュツィウス、その後ETHプロジェクトの責任者を務め、現在はカリフォルニア大学バークレー校の教授を務めています。

教授は次のように説明しています。環境に戻したい場合に備えて、この水の一部を逃がす前に捕捉し、純粋であることを確認することは理にかなっています。”。 この研究の筆頭著者であるゴーシュ氏による以前の研究は、まさに次の点に焦点を当てていた。 水の回収 冷却塔から。

ただし、この新しいテクノロジーは、はるかに幅広い可能性をもたらします。このシステムは、一度設置すれば、メンテナンスやエネルギーを必要としません。 として知られる物件のおかげで、 触媒記憶酸化チタンは 24 分の太陽光で XNUMX 時間活性化され、暗闇でも活性を保ちます。

したがって、新しいシステムは、経済的かつ合理的な解決策として機能するだけでなく、 飲料水不足に対処する 世界中の農村部や都市だけでなく、 可能性を広げる 過小評価されている盆地である霧から水を集める方法は、大規模な産業も関与する可能性があります。

スイスで水スイッチ付き紙電池を作成
化学の驚き: プラスチック廃棄物がどのようにして石鹸になるのか

霧からの飲料水:チューリッヒ工科大学による研究
霧から抽出された水の収集と精製: ポリマーと二酸化チタンに基づく新しいシステム (写真: Envato)