Maapallolla on vesiongelma.
Huolimatta kaikista videoista, joita olet jo nähnyt raivoavista joista ja kaksinumeroisista alavirtaista, suurempi vaara on liian pienellä eikä liian vedellä. Se on yksi maapallon suurista paradokseista - paikka, jonka pinta-alasta 70 prosenttia on nestettä peitetty, ja sen edessä on massiivisen kuivuus. Vuoteen 2030 mennessä Yhdistyneiden Kansakuntien mukaan lähes puolet maailman väestöstä voisi selviytyä veden niukkuudesta.
Ratkaisu voi vaikuttaa siltä, että suolaaminen on dramaattisesti lisääntynyt, mikä on ikivanha prosessi tehdä merivedestä juomakelpoista poistamalla siitä suola. Menetelmä on edennyt kauan sitten, kun kreikkalaiset merimiehet keittivät vettä ja keräsivät tislattuja juotavia pisaroita. Nykyään kansainvälisen suolanpoistoyhdistyksen mukaan ympäri maailmaa on lähes 18 500 suolanpoistolaitosta.
Teknologialla on ollut syvällinen vaikutus tietyissä paikoissa. Esimerkiksi Israelissa yli puolet maan vesivarannosta tulee nyt suolanpoistolaitoksista, mukaan lukien 500 miljoonan dollarin huippuluokan Sorekin laitos Tel Avivista etelään. Ja viime kuussa maailman ensimmäinen maatila, joka käyttää aurinkoenergiaa ja suolavettä, aloitti toimintansa Australiassa.
Suolanpoistolaitokset vaativat kuitenkin paljon energiaa, mikä tarkoittaa, että fossiilisilla polttoaineilla toimivat laitokset voivat olla vastuussa korkeasta kasvihuonekaasupitoisuudesta. Niiden jätetuote - merivedestä poistettu suolavesi - voi vahingoittaa merielämää. Ja ne voivat olla erittäin kalliita. Yhdysvaltain suurin suolanpoistolaitos avattiin viime vuonna noin 30 mailia pohjoiseen San Diegosta. Rakentaminen maksoi noin miljardi dollaria.
Erilainen lähestymistapa
Shane Ardo myöntää, että ei ollut kauan sitten sitä, että hän ei tiennyt kovinkaan paljon suolanpoiston maailmasta. Mutta Ardo ja hänen pieni tutkijaryhmä Kalifornian yliopiston Irvineissa ovat saattaneet löytää vaihtoehdon suurille, kalliille kasveille, jotka eivät oikeastaan ole vaihtoehto monissa paikoissa, joissa makean veden tarve on suurin, kuten Saharan eteläpuolella. Afrikassa.
He selvittävät, onko mahdollista valmistaa astioita aineista, jotka voivat poistaa vain suolaa merivedestä ja käyttää vain auringonvaloa. "Kuvittele, jos voisit upottaa muovipulloa meressä ja saada astian ottamaan suolan vedestä silmiesi edessä", Ardo selittää.
Tällainen maaginen pullo on edelleen hyvin hypoteettinen, mutta tutkimuksensa perusteella Ardo uskoo, että voidaan luoda kalvoja, jotka kykenevät absorboimaan valoa ja käyttämään niitä sitten aurinkofotoneja aiheuttamaan suolaionien liikkumista vedestä.
"Koko yhteiskuntamme toimii liikkuvilla elektronilla", hän sanoo. ”Siirrämme elektronia johdoissa suorittaaksemme paljon asioita. Tiedämme myös, kuinka ottaa aurinkoenergia ja muuntaa se sähköisiksi elektroniksi ja käyttää niitä asioiden ajamiseen. Mutta suolanpoiston kaltaisten prosessien ohjaamiseksi et oikeastaan tarvitse elektronia - sinun on vain siirrettävä ioneja ja otettava ne vedestä.
"Tehtävästämme on ollut paljon jännitystä", Ardo lisää. ”Kukaan ei ole ottanut synteettistä muovimateriaalia ajamaan tämän tyyppistä prosessia, tätä ionista voimantuottoa. Kun haaveilin siitä, se näytti paperilla kohtuulliselta. ”
Etsitään vastauksia
Viime vuosien laboratoriotyö tarjosi enemmän tukea hänen teorialleen, ja viime viikolla Ardon tutkimus sai suuren vauhdin, kun Gordon ja Betty Moore -säätiö sai hänelle nimityksen ”Moore Inventor Fellow” ja myönsi 825 000 dollarin apurahan projektin eteenpäin viemiseksi. .
Ardo tietää, että kyky kehittää säiliö, joka suolavettä puhdistaa yksinään, on tuskin varma asia. Mutta hän sanoo olevansa päättänyt jatkaa testaamista konseptia.
"On ollut ihmisiä, jotka ovat kysyneet paljon kysymyksiä tästä ja rakastan sitä", hän sanoo. "Haluan heidän painostavan minua kovasti. Jos minulla ei ole vastausta, se on jotain, mitä minun on tutkittava. Ja jos jokin hajottaa ideamme, haluan tietää. En halua viettää aikaa jotain, jolla on perustava syy miksi se on väärin. Mutta uskon, että meillä on jotain täällä. "
Ardo uskoo, että antamalla suolanpoiston tapahtua suhteellisen pienessä astiassa, joka voi olla jopa yhdessä henkilössä, voisit dramaattisesti vähentää meriveden muuntamisen kustannuksia ja ympäristövaikutuksia, ja luoda myös toteuttamiskelpoisen tavan makean veden toimittamiseen siellä, missä kehitysmaa ja raha ovat rajallinen.
Hän myöntää, että on vaikea ennustaa, milloin tällainen tuote voisi todella olla olemassa. Yksi seuraavista vaiheista on hänen ja hänen tiiminsä aloittavan omien polymeeriensä valmistuksen tyhjästä ”nyt, kun meillä on hyvä käsitys siitä, mitä on tehtävä.” Hänen mukaansa heidän on tehtävä väriainemolekyylejä, jotka voivat absorboida enemmän valoa.
"En tiedä tarkalleen miltä sovellus näyttää", Ardo toteaa. ”Minulla on yleinen tunne. Mutta etenemissuunta on todella jännittävä ja lupaava. Pidän siitä, että sen avulla voimme tarkastella tätä muutosta uudella tavalla. Ehkä ryhmämme kanssa, riippumatta siitä kuinka paljon opimme, emme selvitä sitä. Ehkä joku neurobiologi tulee.
”Mutta uskon, että voimme tehdä paljon. Mielestäni tämä voi olla iso juttu. ”
