Die Versorgung mit sauberem Trinkwasser wurde in vielen Regionen immer als grundlegendes Menschenrecht angesehen, aber die Situation in vielen Teilen der Welt ist eine ganz andere. Die Dritte Welt hat um sauberes Trinkwasser gekämpft. Eine neue Art von laserbasiertem Aluminium-Sanitärsystem kann Entwicklungsländern helfen, sauberes Wasser bereitzustellen und Leben zu retten.
Ein Forscherteam um Subhash Singh vom Institute of Optics der University of Rochester in New York glaubt, dass solarbasierte Wassersanierung der Schlüssel zur Bereitstellung von nachhaltigem sauberem Wasser für die schnell wachsende Weltbevölkerung sein kann. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Sustainability veröffentlicht.
Es gibt viele Systeme auf dem Markt, die Sonnenlicht verwenden, um Wasser zu reinigen. Aber diese Systeme haben offensichtliche Fehler: Skalierbarkeitsprobleme. Ein System, das eine kleine Gruppe von Menschen oder eine Familie desinfizieren kann nicht viel von Nutzen für eine ganze Stadt oder ein Dorf sein. In Verbindung mit den hohen Kosten des Wasserdesinfektionssystems kann 1 von 9 Personen (etwa 785 Millionen Menschen) kein sauberes Wasser bekommen. Jedes Jahr sterben weltweit 1 Million Menschen an sauberem Wasser.
Das Forscherteam entdeckte mehrere Probleme mit dem aktuellen Wassersanierungssystem, insbesondere das Problem der solarbetriebenen Grenzverdunstung. Ein weiteres Problem ist der Blockierungseffekt, der die Effizienz der Geräte stark reduziert. Darüber hinaus gibt es ein sehr wichtiges Problem: Aktuelle Sonnenreiniger können nur biologische Verschmutzung beseitigen. Es gibt auch eine große Anzahl anderer Schadstoffe, insbesondere Schwermetalle, die nicht behandelt wurden.
Das Team empfiehlt, eine Oberfläche mit super Wasseraufnahme und super leichter Absorption zu verwenden, um das Wasser mit Sonnenenergie zu besontheitisieren. Diese Oberfläche mit super Wasseraufnahme und super Lichtabsorption besteht aus Aluminium, das leicht zu erhalten und kostengünstig ist.
Unbehandeltes Aluminium hat jedoch keine wasserabsorbierenden Eigenschaften und seine Oberfläche ist reflektierend. Um dieses Problem zu lösen, laserte das Forscherteam Aluminium mit Femtosekunden-Laserpulsen. Die poröse Oberfläche, die durch diese Laserbehandlung erzeugt wird, ermöglicht es, Wasser mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 2 Millimetern pro Sekunde unter dem Einfluss der Schwerkraft zu laufen. Das bedeutet, dass Wasser zur Desinfektion an die Oberfläche der Solarabsorptionsanlage transportiert werden kann.
Daher kann diese poröse Oberfläche auf der schwimmenden Plattform in jedem Winkel installiert werden, um die Inzidenz von Sonnenstrahlen zu erhöhen. Dies bedeutet auch, dass dieses Panel mit dem Sonnenverfolgungssystem verbunden ist, um die Flugbahn der Sonne zu verfolgen und den Desinfektionspegel im besten Zustand zu halten.
Das Forscherteam testete nicht nur biologisch kontaminiertes Wasser, sondern auch mit Metall, Haushalts- und Landmüll und anderen Schadstoffen kontaminiertes Wasser und stellte fest, dass es den WHO-Standard für sicheres Trinkwasser erfüllte.