Kirli Suyu Bir Saat İçinde Arıtabilen Hidrojel Tablet
Fotoğraf: Texas Üniversitesi’ndeki mühendisler tarafından geliştirilen bir hidrojel tablet.
Bazı tahminlere göre, dünya nüfusunun üçte birinin temiz içme suyuna erişimi yok ve 2025 yılına kadar nüfusun yarısı su stresli bölgelerde yaşayabilir. Bu soruna bir çözüm bulmak, milyonlarca insanın hayatını kurtarabilir ve iyileştirebilir. Bu yüzden dünyadaki bilim insanları ve mühendisler arasında yüksek bir önceliktir.
Austin’de yer alan Texas Üniversitesi’ndeki bilim insanları ve mühendisler, kirlenmiş suyu hızla arıtabilen bir hidrojel tablet oluşturdular. Bir tablet, bir litre nehir suyunu dezenfekte edebilir ve bir saat veya daha kısa sürede içmeye uygun hale getirebilir.
Cockrell Mühendislik Okulu Walker Makine Mühendisliği Bölümü ve Teksas Malzeme Enstitüsü’nde doçent olan Guihua Yu, “Çok işlevli hidrojelimiz, küresel su kıtlığını azaltmada büyük bir fark yaratabilir çünkü kullanımı kolay, yüksek verimli ve seri üretime kadar potansiyel olarak ölçeklenebilir” dedi.
Yu ve ekibi yakın zamanda bulgularını Advanced Materials dergisinde yayınladılar.
Günümüzde suyu arıtmanın birincil yolu, onu kaynatmak veya pastörize etmektir. Ancak bu işlemler enerji, çok zaman ve iş gerektirir. Bu yüzden de bu süreçler için kaynakları olmayan dünyanın bazı bölgelerindeki insanlar için pratik değildir.
Fotoğraf 2: Suyu arıtmak için hidrojel tabletin kullanılması sıfır enerji girişi gerektirir ve zararlı yan ürünler oluşturmaz.
Özel hidrojeller, bakterileri %99.999’dan daha yüksek bir verimlilik oranında nötralize etmek için hidrojen peroksit üretir. Hidrojen peroksit, bakterilerin temel hücre bileşenlerine saldırmak ve metabolizmalarını bozmak için aktif karbon parçacıkları ile birlikte çalışır.
Hidrojeller kolayca çıkarılabilir ve kalıntı bırakmazlar. Suyu kendi başlarına arıtmaya ek olarak, binlerce yıldır var olan bir süreci de geliştirebilir — güneş enerjisiyle damıtma: Buharlaşma yoluyla suyu zararlı kirleticilerden ayırmak için güneş ışığının kullanılması.
Güneş enerjisiyle damıtma sistemleri genellikle biyolojik kirlilik sorunlarıyla, yani ekipmanın arızalanmasına neden olan mikroorganizmaların birikmesiyle karşılaşır. Bakteri öldüren hidrojeller bunun olmasını önleyebilir.
McKetta Kimya Mühendisliği Bölümü’nde profesör olan Keith Johnston, “Son derece uyanık bir yüksek lisans öğrencisi olan Youhong Guo, bu hidrojelleri beklenmedik bir şekilde başka bir şey yaparken keşfetti: suyun güneş ışığı ile arıtılması” dedi.
Ekip, suda nötralize edebilecekleri farklı patojen ve virüs türlerini artırarak hidrojelleri geliştirmek için çalışıyor. Ekip ayrıca birkaç prototipi ticarileştirme sürecinde.
Araştırmacılar, hidrojellerin boyutunu büyütmenin basit olacağını söylüyor. Bunları yapmak için kullanılan malzemeler ucuzdur ve sentez işlemleri basittir ve büyük ölçeklerde bu şekilde kalır. Ve hidrojellerin şekli ve boyutu kolayca kontrol edilerek farklı kullanım türleri için esnek hale getirilebilirler.
Kaynak: phys.org
