Південнокорейські інженери розробили портативний очищувач води, що працює від статичної електрики, яка накопичується на шкірі. Пристрій збирає необхідну для роботи енергію всього за 10 хвилин ходьби. Такий прилад може бути особливо корисним під час стихійних лих або в регіонах, де немає доступу до чистої води і джерел живлення.
У найменш розвинених країнах люди відчувають гостру нестачу чистої води. За даними ООН, приблизно два мільярди землян не мають доступу до якісної води (п’ють недостатньо чисту), а ще більше людей живуть в умовах, у яких немає навіть елементарної санітарно-гігієнічної інфраструктури.
Один зі способів вирішення проблеми питної води – знезараження (дезінфекція). Це можна зробити як у побутових умовах, наприклад кип’ятінням, так і промисловими способами – озонуванням, хлоруванням. Але в більшості випадків потрібна енергія, а коли йдеться про більш масштабний процес дезінфекції – ще й складні дорогі модульні конструкції. У бідних державах далеко не скрізь доступна електрика, тому там немає необхідних для знезараження технологій.
Інженери з різних країн давно розробляють портативні очисні пристрої, які б знезаражували воду і при цьому не споживали електрику. Перевага подібних приладів очевидна: вони недорогі, легкі, їх можна постійно носити з собою.
Такий прилад вдалося створити команді дослідників із Південної Кореї та Китаю під керівництвом Санг Ву Кіма (Sang-Woo Kim) з Університету Енсе. Про свій портативний переносний очищувач вчені розповіли в статті, опублікованій у журналі Nature Water.
Кім і його колеги взяли багаторазову пляшку для води ємністю 500 мілілітрів і встановили всередину неметалевий електрод із масивом нанострижнів із провідного полімеру поліпіролу. Ці нанострижні концентрують електростатичні заряди, які “накопичуються” на тілі людини під час ходьби, і створюють електричні поля – досить сильні, щоб вбити бактерії і віруси або знизити їхню концентрацію до безпечного мінімуму.
До зовнішньої сторони пляшки інженери прикріпили невеликий шматок алюмінієвої фольги, яка “збирає” статичну електрику з руки людини, після чого перенаправляє на мідний дріт. Потім цим дротом енергія доставляється до електрода всередині пляшки.
Експеримент показав, що пристрій здатен повністю дезінфікувати річкову воду, яка містить як бактерії, так і віруси, через 10 хвилин після початку ходьби, а іноді швидше, якщо людина з такою пляшкою прискорить крок. Тобто достатня кількість енергії для роботи приладу накопичується за 10-хвилинну прогулянку.
Однак автори дослідження зазначили, що на накопичення електростатичного заряду, що утворюється внаслідок тертя між матеріалом взуття та землею, великий вплив має взуття. Так, наприклад, туфлі або черевики, виготовлені з полікарбонату, гуми та полівінілхлориду (ПВХ), забезпечують вищий ККД, ніж зі шкіри. Крім того, ефективність пристрою знижує вологе середовище, той самий дощ. Що вища вологість, то менше накопичується статична електрика.
За словами розробників, приблизна вартість такого портативного очисного приладу – менше двох доларів за штуку.
“Наш прилад не потребує батарей, розеток, вилок. Він може виявитися особливо цінним не тільки там, де люди постійно стикаються з нестачею чистої води, а й де немає стабільної електрики. Наприклад, він стане в пригоді жителям районів, які постраждали від стихійних лих або зачеплених військовими конфліктами”, – пояснив Кім.
Тепер команда інженерів намагається знайти спосіб ефективнішого процесу виробництва нанострижнів. Кім і його колеги зазначили, що в найближчому майбутньому вони створять комерційну життєздатну версію свого пристрою, яка надійде на широкий ринок.