Hydrogel-tablet kan rense en liter flodvand på en time, siger gruppen

En gruppe ved University of Texas i Austin har lavet en hydrogel-tablet, som de siger, hurtigt kan rense forurenet vand. En tablet kan desinficere en liter flodvand og gøre den velegnet til at drikke på en time eller mindre.

Så meget som en tredjedel af verdens befolkning har ifølge nogle skøn ikke adgang til rent drikkevand, og halvdelen af ​​befolkningen vil kunne bo i vandstressede områder i 2025. At finde en løsning på dette problem kan redde og forbedre liv for millioner af mennesker, og det er en høj prioritet blandt videnskabsmænd og ingeniører over hele kloden.

"Vores multifunktionelle hydrogel kan gøre en stor forskel i at afbøde global vandknaphed, fordi den er nem at bruge, højeffektiv og potentielt skalerbar op til masseproduktion," siger Guihua Yu, lektor ved Cockrell School of Engineering's Walker Department of Mechanical Engineering og Texas Materials Institute.

Yu og hans team offentliggjorde for nylig deres resultater i tidsskriftet Advanced Materials.

I dag er den primære måde at rense vand på at koge eller pasteurisere det. Men det kræver energi, plus en masse tid og arbejde. Det er ikke praktisk for mennesker i dele af verden uden ressourcerne til disse processer.

De specielle hydrogeler genererer hydrogenperoxid for at neutralisere bakterier med en påstået effektivitet på mere end 99.999%. Hydrogenperoxidet arbejder sammen med partikler af aktivt kul for at angribe essentielle cellekomponenter i bakterier og forstyrre deres stofskifte.

Processen kræver ingen energitilførsel og skaber ikke skadelige biprodukter. Hydrogelerne kan nemt fjernes, og de efterlader ingen rester.

Ud over at rense vand alene, kunne hydrogelerne også forbedre en proces, der har eksisteret i tusinder af år - soldestillation, brugen af ​​sollys til at adskille vand fra skadelige forurenende stoffer via fordampning.

Soldestillationssystemer støder ofte ind i problemer med biobegroning, ophobning af mikroorganismer på udstyr, der får det til at fungere dårligt. De bakteriedræbende hydrogeler kan forhindre dette i at ske.

"En meget årvågen kandidatstuderende, Youhong Guo, opdagede uventet disse hydrogeler, mens han lavede noget andet, det vil sige rensning af vand med sollys," sagde Keith Johnston, en professor i McKetta Department of Chemical Engineering, som var med i spidsen for projektet.

Holdet arbejder på at forbedre hydrogelerne ved at øge de forskellige typer patogener og vira i vand, som de kan neutralisere. Og teamet er også i gang med at kommercialisere flere prototyper.

At opskalere hydrogelerne ville være ligetil, siger forskerne. Materialer til fremstilling af dem er billige, og synteseprocesserne er enkle og forbliver sådan i store skalaer. Og de kan nemt styre formen og størrelsen af ​​hydrogelerne, hvilket gør dem fleksible til forskellige typer brug.

Youhong Guo, en kandidatstuderende i Yus laboratorium, er den første forfatter på papiret. Kandidatstuderende Christopher Dundas fra kemiteknik og Xingyi Zhou fra maskinteknik var også en del af holdet. Forskningen blev støttet af tilskud fra Energy Institute ved UT Austin og Dreyfus Foundation.

Kilde: https://envirotecmagazine.com/2021/10/26/hydrogel-tablet-can-purify-a-litre-of-river-water-in-an-hour-says-group/