新しいメッシュは汚染された霧をきれいな水に変えることができます

Dec 23, 2023

霧から水を集めるのは難しくありませんが、霧を掃除するのは難しい場合があります。 このシンプルな新しい金属格子がまさにそれを実現します。

アンドリュー・ポール著 | 2023 年 8 月 18 日午前 9:00 EDT に公開

霧を採取して水を集めるのは比較的簡単です。実際、わずか数平方メートルのメッシュで 1 日あたり数百リットル以上の液体を集めることができます。 しかし、多くの都市では、これらの貯水池が大気汚染によって汚染されていることが多く、調理や飲料に適さなくなっています。

研究者らは最近、追加の、多くの場合コストのかかる洗浄方法に頼るのではなく、オールインワンの霧水分回収装置と浄化装置の実現可能性を検討しました。 その結果、ユーザーに飲料水を提供するだけでなく、発電所からの蒸気排出を浄化できる可能性がある、非常に有望で効果的かつシンプルな製品が誕生しました。

Nature Sustainability の 8 月 16 日の記事で詳述されているように、科学者チームはポリマーと二酸化チタンの混合物でコーティングされた緻密に編まれた金属格子を設計しました。 滑らかなポリマー成分により、水滴がすぐに集まりネットに滴り落ち、二酸化チタンが有機汚染物質分子を分解する化学触媒として機能します。

[関連: 都市部の水危機は、多くの場合、階級差別に帰着します。]

設計をテストするために、チームは新しいメッシュを収容するチューリッヒの研究室内で人工的にフォグを生成しました。 彼らの測定によれば、彼らの設備は周囲の空気の湿気の 8 パーセントを収集し、一方、二酸化チタンは追加された有機化合物の約 94 パーセントを中和しました。 これらの余分な汚染物質分子には、ディーゼル油滴と、日常のプラスチックに最も一般的に含まれるホルモン活性物質であるビスフェノール A (BPA) の両方が含まれていました。

「私たちのシステムは霧を収集するだけでなく、収集した水を処理することもできます。つまり、人口密集した都市中心部など、大気汚染のある地域でも使用できます」とマックス・プランク高分子研究所の学際的社会科学者であるリトウィック・ゴーシュ氏は述べています。プロジェクトの研究者の一部が声明で述べた。

追加のボーナスとして、この技術は表面上はメンテナンスや人工電源を必要としません。 代わりに、紫外線は光触媒メモリーとして知られるプロセスで酸化チタンを再活性化します。 研究者らによると、酸化チタンを丸 24 時間活性化するには、約 30 分間太陽光にさらすだけで十分だそうです。これは、極度の霧の地域では (当然のことですが) 太陽光があまり当たらないことを考えると、重要な時間比率です。

チームの新しいメッシュは小規模な使用に限定されません。プロジェクトリーダーのトーマス・シュツィウスを含む研究者らは、発電所の冷却塔にこの技術を導入することを構想しています。 「冷却塔では、蒸気が大気中に逃げます。 私が住んでいる米国では、発電所を冷却するために大量の真水を使用しています」とシュツィウス氏は説明した。 「この水を環境に戻したい場合に備えて、流出する前に水の一部を捕獲し、純粋であることを確認することは理にかなっています。」 研究者の設計は、小規模な設定でもパイロット プラント環境内でも同等に機能し、将来的には個人向けソリューションと大規模なソリューションの両方が可能であることを示唆しています。

Andrew Paul は、ポピュラー サイエンスのスタッフ ライターで、テクノロジー ニュースを担当しています。 以前は、The AV Club と Input に定期的に寄稿しており、最近の作品は Rolling Stone、Fangoria、GQ、Slate、NBC、および McSweeney's Internet Tendency でも取り上げられています。 彼はインディアナポリス郊外に住んでいます。