Stanford Üniversitesi'ndeki bir grup, sıradan güneş ışığına maruz kaldığında saniyede binlerce su kaynaklı bakteriyi öldüren, düşük maliyetli, geri dönüştürülebilir bir toz icat ettiklerini söylüyor.

Bu ultra hızlı dezenfektanın keşfinin, güvenli içme suyuna erişimi olmayan dünya nüfusunun yaklaşık yüzde 30'u için önemli bir ilerleme olabileceğini öne sürüyorlar. Sonuçları Mayıs ayında yapılan bir çalışmada yayınlandı. Doğa Suyu.

ABD'de malzeme bilimi ve mühendisliği (MSE) alanında eski bir doktora sonrası bilim adamı olan çalışmanın ortak yazarı Tong Wu, "Su kaynaklı hastalıklar yılda 2 milyon ölümden sorumlu, çoğunluğu 5 yaşın altındaki çocuklarda," dedi. Stanford Mühendislik Fakültesi. "Yeni teknolojimizin su dezenfeksiyonunda devrim niteliğinde değişiklikleri kolaylaştıracağına ve bu heyecan verici disiplinler arası alanda daha fazla yeniliğe ilham vereceğine inanıyoruz."

Geleneksel su arıtma teknolojileri, toksik yan ürünler üretebilen kimyasalları ve dezenfekte edilmesi nispeten uzun zaman alan ve bir elektrik kaynağı gerektiren ultraviyole ışığı içerir.

Stanford'da geliştirilen yeni dezenfektan, güneşten gelen hem UV hem de yüksek enerjili görünür ışığı emerek çalışan zararsız bir metalik tozdur. Toz, nano boyutlu alüminyum oksit, molibden sülfit, bakır ve demir oksit pullarından oluşur.

Kıdemli yazar, "Bu malzemelerin yalnızca küçük bir miktarını kullandık" dedi. Yi Cui, MSE ve Enerji Bilimi ve Mühendisliği Fortinet Kurucuları Profesörü Stanford Doerr Sürdürülebilirlik Okulu. “Malzemeler düşük maliyetli ve oldukça bol. Temel yenilik, suya daldırıldıklarında hepsinin birlikte çalışmasıdır.”

“Hızlı, toksik olmayan ve geri dönüştürülebilir”
Molibden sülfid/bakır katalizörü, güneşten gelen fotonları emdikten sonra, bir yarı iletken/metal birleşimi gibi davranarak fotonların elektronları yerinden çıkarmasını sağlar. Serbest kalan elektronlar daha sonra çevreleyen su ile reaksiyona girerek oksijenin biyolojik olarak en yıkıcı biçimlerinden biri olan hidrojen peroksit ve hidroksil radikallerini üretir. Yeni oluşan kimyasallar bakterileri hücre zarlarına ciddi şekilde zarar vererek hızla öldürür.

Çalışma için Stanford ekibi, yaklaşık 200 milyon kimyasal madde ile kirlenmiş 6.8 mililitrelik [1 ons] oda sıcaklığında su kullandı. E. coli mL başına bakteri [.03 oz.].

Eski bir MSE postdoc olan yardımcı yazar Bofei Liu, "Tozu kirli suya karıştırdık" dedi. "Ardından Stanford kampüsünde gerçek güneş ışığında dezenfeksiyon testi yaptık ve 60 saniye içinde hiçbir canlı bakteri tespit edilmedi."

Toz halindeki nanoflakes hızla hareket edebilir, birçok bakteri ile fiziksel temas kurabilir ve onları hızlı bir şekilde öldürebilir, diye ekledi.

Güneş ışığının ürettiği kimyasal yan ürünler de hızla dağılır.

Cui, "Hidrojen peroksit ve hidroksi radikallerinin ömrü çok kısadır" dedi. Oksitlenecek bakteriyi hemen bulamazlarsa, kimyasallar su ve oksijene ayrışır ve saniyeler içinde atılır. Böylece suyu hemen içebilirsiniz.”

Toksik olmayan toz da geri dönüştürülebilir. Demir oksit, nanoparçacıkların sıradan bir mıknatısla sudan ayrılmasını sağlar. Çalışmada araştırmacılar, 30 farklı kirli su örneğini arıtmak için aynı tozu 30 kez toplamak için manyetizmayı kullandılar.

Cui, "Yürüyüşçüler ve sırt çantalı gezginler için çok az miktarda toz ve küçük bir mıknatıs taşımayı hayal edebiliyorum" dedi. “Gün içinde tozu suya koyuyorsunuz, güneş ışığında biraz çalkalıyorsunuz ve bir dakika içinde içilebilir suyunuz oluyor. Daha sonra kullanmak üzere parçacıkları çıkarmak için mıknatısı kullanıyorsunuz.”

Toz, şu anda arıtılmış suyu dezenfekte etmek için UV lambaları kullanan atık su arıtma tesislerinde de yararlı olabilir, diye ekledi.

Cui, "Gün boyunca tesis, UV'den çok daha hızlı çalışacak ve muhtemelen enerji tasarrufu sağlayacak olan görünür güneş ışığını kullanabilir" dedi. "Nano pulların yapılması oldukça kolaydır ve ton bazında hızla ölçeklendirilebilir."

Çalışma odaklandı E. coli, ciddi gastrointestinal hastalığa neden olabilir ve hatta yaşamı tehdit edebilir. ABD Çevre Koruma Ajansı, aşağıdakiler için maksimum kirletici seviyesi hedefini belirlemiştir: E. coli içme suyunda sıfır. Stanford ekibi, yeni tozu, ciddi hastalıklara ve ölüme de neden olan virüsler, protozoa ve parazitler de dahil olmak üzere diğer suyla taşınan patojenler üzerinde test etmeyi planladıklarını söylüyor.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoAiStream. Web3 Veri Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• Adryenn Ashley ile Geleceği Basmak. Buradan Erişin.
• PREIPO® ile PRE-IPO Şirketlerinde Hisse Al ve Sat. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://envirotecmagazine.com/2023/05/31/powder-uses-sunlight-to-disinfect-contaminated-drinking-water/