7种有助于解决饮用水危机的技术

Frontier 12月 08, 2020 2.27w 浏览 0

据估计，到2050年，地球上将有四分之一的人无法获得清洁的饮用水。从这个角度来看，世界水危机确实很严峻。清洁水有望成为世界上最重要的稀缺资源之一。

不一定世界上没有足够的淡水。毕竟，地球表面几乎是四分之三的水，而恰恰是其中大部分都非常咸。将咸海水变成新鲜的饮用水的过程称为脱盐。该过程耗费能量并且非常昂贵，这意味着清洁水的生产非常昂贵，使其难以用于除饮用水之外的任何用途。这是一个问题，因为人类使用的绝大多数淡水都用于农业和工业。但是，对于许多面临严重疾病风险的人来说，饮用纯净水仍然是一个巨大的问题。

让我们看一下可能最终改变世界水资源的某些技术。

石墨烯滤光片

如上所述，如果我们能够开发出一种经济有效的方法来滤除盐分以使水可用，那么世界上的海水就会变成可饮用的，饮用水资源将绰绰有余。

与传统海水淡化不同的一种有趣的技术来自日本信州大学的一群科学家。该团队开发了用于过滤膜的石墨烯涂层，该涂层可以在高流速下发挥作用，从而使海水的脱盐过程更加有效。

具有亚纳米孔的石墨烯膜作为反渗透膜。资料来源：自然

脱盐过程取决于使用过滤器的反渗透过程。这些过滤器传统上相对缓慢地流动，这限制了水的输出。该团队开发的石墨烯涂层将通过反渗透过滤器的流量提高了1.5-2倍，从而使该过程更快，更高效。这与降低脱盐成本有直接关系，并有可能使过程更容易扩展。

你可以阅读更多有关这项研究在他们的论文发表在Nature，这里。

WARKA 水塔

可以从空中捕获干净的水。资料来源：Warka Water / Arturo Vitori

WARKA水塔可能看起来像是外星飞船，但实际上它是一个巨大的结构，可以从稀薄的空气中收集干净的饮用水。该塔高30英尺（9.1米），被尼龙网覆盖。该网具有特定的尺寸，以便在其上形成露水，然后滴落到塔的底部并被收集。总而言之，它每天可以捕获26加仑的饮用水，足够一个小村庄饮用。

该塔基本上通过为空气中的湿气冷凝提供较大的表面积来工作。但是，它具有深远的意义。它可由多种当地材料制成，该塔可完全生物降解，并且无需任何机械工具即可在大约一周内完成安装。每座塔也只需花费约1,000美元。

要了解有关塔的更多信息，您可以在此处访问非营利性Warka Water的网站。

制氯机去污

全球水危机中的主要问题之一不仅是缺乏淡水，还包括由于污染导致的干净淡水损失。

尽管简单的过滤器可以过滤掉水中的许多微粒，但困扰着世界各地人们的主要问题之一是潜伏在未经处理的水中的细菌和疾病。虽然高温加热可以杀死大多数有害细菌，但在许多城市地区，氯消毒剂用于保持饮用水清洁。含氯消毒剂是高水平（高效）消毒剂能杀死水体中的致病的病原体，如细菌，病毒。

SE200 Community Chlorine Maker是寻求进一步利用这种纯化化学的一种技术。SE200允许人们使用盐和12伏电池来净化水。相对较小的设备使用电解过程。通过将盐混入水中并向水中施加电流，可通过化学反应产生氯，从而杀死水中的有害细菌。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

一本可饮用的书

解决饮用水危机不仅是技术问题，而且还是获取问题，包括缺乏可轻松过滤当地供水的材料。有一项技术正在寻求扩大过滤能力的获取途径，那就是卡内基梅隆大学的研究人员开发的一本书。

这本名为《可饮用的书》的书，每一页都可以用来过滤掉水中高达99%的细菌。可以把这本书想象成是装了一种咖啡滤纸。每本书有足够的纸张，可以为用户提供长达4年的清洁饮用水。

Desolenator净水装置

太阳能脱盐过程可能是将技术扩展到更难到达的地区的最有希望的方法之一。

这种装置称为Desolenator，可以清除99.9％的水污染，每天产生约15升淡水。尽管这还不足以用于农业用途，但它可以为一个家庭提供饮用水。该设备完全依靠太阳能工作，可以使用长达20年，每台成本约为774美元。

资料来源：Desolenator

该设备以两种新颖的方式使用太阳能。它不是简单地使用太阳能来驱动传统的海水淡化过程，而是将太阳能和电能一起用于净化。该设备对水进行加热蒸馏，但方式非常节能。现场有电池，如果供水不足，可以储存多余的太阳能，甚至还有热水箱，在不需要的时候可以储存多余的热能。

所有这些技术共同创造了一种分散式脱盐工具，可在任何可以使用太阳能收集器的环境中使用。

Orbital淋浴系统

帮助缺水地区人民的另一种方法是重复利用灰色水-沐浴和卫生用水。瑞典一家名为Orbital Systems的公司开发了Orbital Shower，它可以在使用后收集用过的淋浴水并进行净化。然后，净化后的水会再次通过喷头再循环，从而形成几乎完美的系统，而不会流失水。淋浴时，该过程可节省90％的用水量，这对于缺水地区会产生巨大影响。

该系统每年可为人们节省约1000美元的水费。

LifeStraw

如前所述，全球水危机的部分问题不仅是缺水，还包括无污染的水。该产品可以提供帮助。

LifeStraw是一种便携式吸管，用户可以将其简单地放入不干净的水中进行吸浆，然后通过吸管内难以置信的强力过滤器自动过滤水。每个吸管至少可以净化1000升水，并且可以像许多其他过滤设备一样去除水中99.9％的细菌。

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