Olcsó víztisztítás fából készült szűrőkkel

Kérgüktől megfosztot gallyakból készítettek olcsó, ugyanakkor nagyon is hatékony vízszűrőket az MIT kutatói. A fenyő anyagú szűrők 20 nanométeres nagyságig távolítják el a szennyeződéseket és a kórokozókat a vízből.

Olcsó víztisztítás fából készült szűrőkkel

A világ talán legegyszerűbb víztisztítási módját fedezték fel az MIT kutatói: a fák élő belső szöveteiből kiváló szűrő készíthető, amely csaknem teljes mértékben képes eltávolítani a baktériumokat és a szennyeződéseket a rajta átengedett folyadékból. A fák növekedése során a belül elhelyezkedő évgyűrűk szövetei lassacskán elhalnak, és egyre inkább csak mechanikai funkciót töltenek be, pórusaik összenyomódnak, eltömődnek. A fatest ezen részén, az úgynevezett geszten kívül helyezkedik el a szíjács, amely még részt vesz a fa életfolyamataiban. A xilém, vagyis a szállítószövet pórusai ezeken a részeken átjárhatóak, és a vizet átengedik, annak szennyeződéseit ugyanakkor képesek kiszűrni.

Napjainkban a víztisztítást különféle módokon oldják meg a szakértők. A klórozás nagy mennyiségek esetében működőképes eljárás, de meglehetősen költséges. A víz forralásához jelentős mennyiségű energia szükségeltetik, a szűrésen alapuló eljárásokhoz pedig nanoméretű lyukakkal ellátott szűrők kellenek, melyek gyártása meglehetősen komplikált és drága. A lyukak ráadásul hajlamosak eltömődni, vagyis az efféle rendszerek állandó tisztítást igényelnek.

A faanyagból, pontosabban a szíjácsból készült szűrők tehát olcsó és bárki számára elérhető alternatívát jelentenek. A xilém szivacsszerű belső szerkezetével bármilyen nanoszűrővel felveszi a versenyt, és még a buborékok felhalmozódását is megakadályozza, hiszen ezek idővel elpusztíthatnák a fát. A levegő rendszerbe kerülése a mesterséges szűrőberendezéseknél is komoly probléma, mivel a buborékok lelassítják a víz folyását, és vele a szűrési folyamatot is.

A faszűrők hatékonyságának ellenőrzése érdekében a kutatók kanadai simafenyők vékonyabb ágait gyűjtötték össze, majd a kérget lehántva pár centi hosszú darabokra vágták a gallyakat. A darabokat aztán műgyantával és szorítógyűrűkkel műanyag csövekre rögzítették. Az első kísérlet során vörös tintával kevert vizet engedtek át a kész szűrőn. A festékrészecskék mérete 70−500 nanométer között alakult, és ezek mindegyikétől sikeresen megtisztította a vizet az egyszerű rendszer. A folyadék átengedése után a szűrőként szolgáló fadarabot keresztben elmetszették, és megvizsgálták, hol látszik benne a festék. Ahogy az várható volt, az ág legkülső, legjobban átjárható rétegeiben halmozódott fel a legtöbb tinta. Egyre kisebb méretű szennyeződésekkel kísérletezve kiderült, hogy a szűrő nagyjából 20 nanométerig hatékony, az ennél kisebb méretű részecskéket viszont már átengedi.

Egy másik kísérletben a szakértők kólibaktériummal szennyezett vizet engedtek át a szűrőn. A faanyagot megvizsgálva kiderült, hogy a baktériumok már a hosszúkás szűrő első pár milliméterén elakadtak, ahogy a fenti képeken is látszik. A kórokozók megszámlálása alapján a rendszer a baktériumok több mint 99 százalékát képes volt kiszűrni a vízből. A kutatók úgy vélik, hogy a szűrő más baktériumokkal is hasonlóan jól boldogulhat, hiszen ezek többsége 200 nanométernél nagyobb méretű. A vírusok azonban a legtöbb esetben jóval kisebbek, így faszűrő ezek ellen valószínűleg nem túl hatékony.

A kutatócsoport a továbbiakban más fafajták szűrőként való alkalmazását is igyekszik megvizsgálni. Összességében elmondható, hogy a zárvatermők xilémjének pórusai apróbbak, mint a nyitvatermőké, vagyis az előbbiek még apróbb részecskék kiszűrésére is alkalmasak lehetnek. A zárvatermők faanyagában ugyanakkor jóval hosszabbak az üregek, így feltehetően hosszabbra kell majd méretezni a szűrőket is, ami nem feltétlenül praktikus megoldás egy kompaktnak szánt rendszer esetében.

A videóban és a képeken bemutatott, nagyjából három köbcenti faanyagok tartalmazó szűrőkkel naponta négy liter vizet lehet megtisztítani. Ez ugyan nem nevezhető túlságosan gyorsnak, viszont a rendszer nem igényel külső energiaforrást, és legfontosabb eleme bármikor könnyen pótolható, ami nagy előny lehet, ha a civilizációtól távol, vagy elmaradottabb országokban van szükségünk tiszta ivóvízre.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward