Инженеры из Южной Кореи создали портативный очиститель воды, использующий энергию статического электричества, которое накапливается на теле человека. Для функционирования устройства достаточно 10 минут ходьбы. Такое устройство может оказаться особенно ценным во время стихийных бедствий или в районах с ограниченным доступом к чистой воде и электропитанию.
В отсталых государствах наблюдается острая нехватка пресной воды. Согласно данным ООН, около двух миллиардов жителей планеты … не имеютНедостаток доступной качественной воды (воду пьют недостаточно чистой) испытывают многие, и ещё большее число людей живут без элементарной санитарно-гигиенической инфраструктуры.
Один из путей решения проблемы питьевой воды — обеззараживание.
Это возможно как в домашних условиях, например, кипячением, так и промышленными методами — озонированием, хлорированием. Но обычно это требует энергии, а при масштабном процессе дезинфекции — сложных и дорогих модульных конструкций. В бедных государствах электричество не везде доступно, поэтому там отсутствуют необходимые для обеззараживания технологии.
Инженеры из разных стран давно разрабатывают портативные очистительные устройства, которые обеззараживали бы воду без использования электричества. Такие приборы обладают рядом преимуществ: невысокая стоимость, лёгкость и возможность постоянного ношения.
Команда исследователей из Южной Кореи и Китая под руководством Санг Ву Кима из Университета Ёнсе разработала портативный очиститель. Об этом сообщили ученые в своей статье. опубликованной в журнале Nature Water.
Ким вместе с коллегами поместили в многоразовую бутылку для воды объемом 500 миллилитров неметаллический электрод со слоем наностержней из проводящего полимера полипиррола. Наностержни концентрируют электростатические заряды, накапливающиеся на теле человека во время движения, и образуют электрические поля, достаточные для уничтожения бактерий и вирусов или снижения их концентрации до безопасного уровня.
Инженеры прикрепили к внешней стороне бутылки небольшой кусок алюминиевой фольги, которая собирает статическое электричество с руки человека и перенаправляет его по медной проволоке. Энергия поступает по этой проволоке к электроду внутри бутылки.
Эксперимент подтвердил: устройство дезинфицирует речную воду, содержащую бактерии и вирусы, полностью уже через 10 минут ходьбы, а иногда быстрее, если человек ускорит шаг. Прибор накапливает достаточное количество энергии для работы за 10-минутную прогулку.
Исследователи указали, что на накопление электростатического заряда, возникающего при трении материала обуви о землю, существенно влияет вид используемой обуви. Туфли и ботинки из поликарбоната, резины и ПВХ создают более высокий КПД, чем кожаные. Дождь и повышенная влажность уменьшают накапливаемое статическое электричество. Чем влажнее среда, тем меньше заряда.
Разработчики сообщают, что цена этого портативного очистительного устройства будет меньше двух долларов за единицу.
Его не нужно заряжать от розетки, ведь он не нуждается в батарейках и вилках. Он может быть особенно полезен не только там, где постоянно недостаточно чистой воды, но и там, где отсутствует стабильное электричество. Например, пригодится жителям районов, пострадавших от стихийных бедствий или вовлечённых в военные конфликты. пояснил Ким.
Команда инженеров работает над повышением эффективности производства наностержней. Ким и соратники рассчитывают, что в скором времени выпустят коммерчески успешную версию устройства, доступную широкой публике.