Над две милијарди луѓе во светот немаат пристап до чиста вода што е безбедна за пиење. На повидок е еден нов материјал што овозможува ефикасно и еколошки безбедно прочистување на водата со користење на сончевата светлина. Новиот прототип, од “зелен” материјал, за само еден час може да прочисти количество на вода коешто би ги задоволило еднодневните потреби за питка вода на едно четиричлено семејство.
Како што беше објавено на почетокот од овој месец во научното списание Cell (во секцијата Chem), при спроведените тестирања уредот успеал да уништи за само еден час речиси 100% од бактериите во 10 литри вода.
Новиот материјал, којшто претставува дводимензионален (тенок) нано-лист од графитски јаглерод-нитрид, е всушност фотокатализатор. Кога е изложен на светлина материјалот ослободува електрони што помагаат да се создадат соединенија на база на кислород коишто потоа ги уништуваат микробите присутни во водата. Новиот материјал ги избегнува проблемите досега употребуваните слични фотокатализаторски технологии на филтрирање. Најефикасните фотокатализатори денес содржат метали што се ефикасни во убивањето на микорбите, но истовремено можат да се провлечат во водата што ја прочистуваат, загадувајќи ја со нивните извонредно токсични својства. Другите типови на во моментов достапни фотокализатори, коишто не содржат метали, се помалку ефикасни, бидејќи тие потешко ги ослободуваат електроните.
Гуоксиу Ванг (Guoxiu Wang) од Технолошкиот универзитет во Сиднеј и неговите колеги создале ултратенки листови од графитски јаглерод-нитрид и додале хемиски групи, како киселини и кетони, коишто ги “извлекуваат” електроните кон рабовите од листот. Таму, електроните се врзуваат со кислородните атоми од водата и формираат кислородни соединенија како водород пероксидот, на пример, коишто ги раствораат микроорганизмите.
Во примерокот од 50 ml, новиот фотокатализатор успеал да убие 99,9999 % од бактериите присутни во водата, вклучувајќи ја и бактеријата E. coli, ефикасност еднаква на најдобриот современ катализатор којшто содржи метали. А она што е уште подобро, е тоа што новиот фотокатализатор ги уништил микробите побрзо од кој и да е друг современ катализатор без метални делови. Имено, новиот дизајн успеал за половина час да прочисти исто количество на вода колку што современите катализатори прочистуваат за 1 час.
Тимот потоа ги прикачил нанолистовитете за внатрешната површина на пластични кеси, прочистувајќи на овој начин 10 литри вода за еден час.
Следен чекор на инженерите е подобрување на прочистувачот за негова комерцијална употреба.
Приказ на процесот за уништување на микроорганизмите во водата
Функционирањето на новиот метод за прочистување на водата на дело. Во долниот десен агол е направена споредба на дејството на новиот фотокализатор со останатите методи.