ტექნოლოგიას, რომელიც ზღვის მლაშე წყალს ან უბრალოდ მომლაშო წყალს სუფთა, დასალევად ვარგის წყლად გარდაქმნის, მთელ მსოფლიოში მილიონობით ადამიანის ცხოვრების შეცვლა შეუძლია. სწორედ ამიტომ მუშაობს ამ ტექნოლოგიებზე ძალიან ბევრი მეცნიერი.
ახლახან, ავსტრალიაში მეცნიერთა მიერ შექმნილი ინოვაცია ამ მხრივ შეიძლება ყველაზე იმედისმომცემი იყოს. სულ რაღაც ნახევარ საათში წყლის გასაწმენდად, მკვლევრებმა გამოიყენეს ლითონ-ორგანული ჩარჩო სტრუქტურის ნაერთები (MOF) და მზის სინათლე. პროცესი ამჟამად არსებულ სხვა მეთოდებზე გაცილებით ეფექტიანი აღმოჩნდა.
არის იაფი, სტაბილური, მრავალჯერადი გამოყენების და აწარმოებს წყალს, რომელიც აკმაყოფილებს ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის მიერ გამტკნარებისთვის შემუშავებულ სტანდარტებს. ადრეული ტესტები მიუთითებს, რომ კილოგრამი ლითონ-ორგანული ჩარჩო სტრუქტურის ნაერთი მასალისგან დღეში შესაძლებელია 139,5 ლიტრი წყლის წარმოება.
მზის სინათლეზე მოთავსებიდან ოთხი წუთის შემდეგ, მასალა წყლიდან შეწოვილი მარილის იონებისგან იცლება და ხელახალი გამოყენებისთვის ისევ მზად არის. ახალი მეთოდის შემქმნელი ჯგუფის განცხადებით, მას რამდენიმე სიახლე აქვს გამტკნარების ამჟამინდელ ტექნოლოგიებთან შედარებით.
„აორთქლების გზით თერმული გამტკნარების პროცესსა და და სხვა ასეთ ტექნოლოგიებს, მაგალითად, შებრუნებულ ოსმოსს, ბევრი ენერგია სჭირდება და აქვს რამდენიმე ხელის შემშლელი ფაქტორი, თუნდაც დიდი ოდენობით ენერგიის მოხმარება და ქიმიური ნივთიერებები“, — ამბობს მონაშის უნივერსიტეტის ქიმიური ინჟინერი ჰაუნუნ ვანგი.
მზის სინათლე დედამიწაზე ენერგიის ყველაზე უხვი და განახლებადი წყაროა. ვანგის განცხადებით, მათ მიერ შექმნილი გამტკნარების ახალი პროცესი შთანთქმაზეა დაფუძნებული, რეგენერაციისთვის მზის სინათლეს იყენებს, არის ენერგოეფექტიანი და მდგრადი გამოსავალი გარემოსთან მეგობრული გამტკნარებისათვის.
მკვლევრებმა შექმნეს ახალი ლითონ-ორგანული ჩარჩო სტრუქტურის ნაერთი, სახელად PSP-MIL-53, რომელიც ნაწილობრივ დამზადებულია MIL-53-ის სახელით ცნობილი მასალისგან; ეს მასალა გამორჩეულია იმ გზით, რომლითაც ის წყალთან და ნახშირორჟანგთან შედის რეაქციაში.
მლაშე და მომლაშო წყლების გამტკნარება ლითონ-ორგანული ჩარჩო სტრუქტურის ნაერთებით ახალი იდეა არ არის, მაგრამ ჯგუფის მიერ გაკეთებული ახალი აღმოჩენა და მასალა PSP-MIL-53 მეცნიერებს კვლევებისთვის ბევრად მეტ ვარიანტს სთავაზობს.
ზოგადად, ლითონ-ორგანული ჩარჩო სტრუქტურის ნაერთები ძალიან ფოროვანი მასალებია. სულ რაღაც ერთი ჩაის კოვზი ასეთი დაპრესილი მასალა გაშლისას ფეხბურთის ბურთის ზომის ხდება; ახალ სისტემას კი აქვს პოტენციალი, რომ მოთავსდეს მილებსა და წყლის სხვა სისტემებში, რათა აწარმოოს სუფთა სასმელი წყალი.
„წყლის უკმარისობის პრობლემა მსოფლიოში მზარდია და ამისათვის გამტკნარება გამოიყენება. მომლაში და ზღვის წყლის ფართოდ ხელმისაწვდომობის გამო, ასევე იმიტომ, რომ გამტკნარების პროცესები სამედოა, გამტკნარებული წყლის შერევა უკვე არსებულ წყლის სისტემებთან ჯანმრთელობისთვის მინიმალურ რისკს წარმოადგენს“, — ამბობს ვანგი.
ამ პრობლემის მოგვარების სწრაფი გზები ჯერ არ ჩანს; ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის მონაცემებით, მსოფლიოში დაახლოებით 785 მილიონ ადამიანს არ აქვს სუფთა სასმელი წყალი საცხოვრებელი ადგილიდან ნახევარი საათის სავალზე უფრო ახლოს. კლიმატის კრიზისთან ერთად, ეს პრობლემა სულ უფრო მწვავდება.
მლაშე წყალი ჩვენი პლანეტის წყლის მარაგის 97 პროცენტს შეადგენს და ამ ხელუხლებელი რესურსის გადაქცევა სასმელ წყლად ნამდვილად დიდი შვება იქნება, მაგრამ იქამდე უნდა დამტკიცდეს, რომ მეცნიერთა მიერ მიგნებული გამოსავლები, მაგალითად, მასალა PSP-MIL-53 გამოყენებისთვის შესაფერისი და უსაფრთხოა.
ჯერ უცნობია, რამდენად ახლოს არიან მკვლევრები ახალი სისტემის პრაქტიკაში დანერგვის თვალსაზრისით, მაგრამ ნამდვილად სასიამოვნოა, როდესაც ხედავ ახალი მიდგომის ტესტირებას. ასეთი მეთოდები კი უკვე მრავლად არის; მაგალითად, ზოგიერთი მათგანი გამტკნარებისთვის იყენებს ულტრაიისფერ სინათლეს, გრაფენის ფილტრებს, მზის სინათლისა და ჰიდროგელის კომბინაციას. მეცნიერები წყლის მიღებას ჰაერისგანაც კი ცდილობენ.
„ჩვენი კვლევა გვთავაზობს ახალ, ამაღელვებელ გზას ფუნქციური მასალების შესაქმნელად მზის ენერგიის გამოყენებით, რათა შემცირდეს წყლის გამტკნარებისათვის საჭირო ენერგიის რაოდენობა“, — ამბობს ვანგი.
მისივე განცხადებით, მზის სინათლეზე რეაგირებადი ლითონ-ორგანული ჩარჩო სტრუქტურის ნაერთის გამოყენება ასევე შესაძლებელი უნდა იყოს სხვა დაბალენერგიული და გარემოსადმი მეგობრული მიზნებით, ძირითადად მინერალების მოპოვებისა და სხვა მსგავს საქმიანობებში.
კვლევა ჟურნალ Nature Sustainability-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
