Hydrogeltablet kan in een uur een liter rivierwater zuiveren, zegt de groep

Een groep aan de Universiteit van Texas in Austin heeft een hydrogeltablet gemaakt die volgens hen snel verontreinigd water kan zuiveren. Eén tablet kan binnen een uur of minder een liter rivierwater desinfecteren en drinkbaar maken.

Volgens sommige schattingen heeft maar liefst een derde van de wereldbevolking geen toegang tot schoon drinkwater en zou tegen 2025 de helft van de bevolking in gebieden met waterschaarste kunnen wonen. Het vinden van een oplossing voor dit probleem zou levens kunnen redden en verbeteren voor miljoenen mensen, en het heeft een hoge prioriteit onder wetenschappers en ingenieurs over de hele wereld.

"Onze multifunctionele hydrogel kan een groot verschil maken bij het terugdringen van de wereldwijde waterschaarste, omdat het gebruiksvriendelijk, zeer efficiënt en potentieel schaalbaar is tot massaproductie", zegt Guihua Yu, universitair hoofddocent aan de Walker Department of Mechanical Engineering van de Cockrell School of Engineering. en het Texas Materials Institute.

Yu en zijn team publiceerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Geavanceerde materialen.

Tegenwoordig is koken of pasteuriseren de belangrijkste manier om water te zuiveren. Maar dat kost energie, plus veel tijd en werk. Dat is niet praktisch voor mensen in delen van de wereld zonder de middelen voor deze processen.

De speciale hydrogels genereren waterstofperoxide om bacteriën te neutraliseren met een geclaimd efficiëntiepercentage van meer dan 99.999%. De waterstofperoxide werkt met actieve koolstofdeeltjes om essentiële celcomponenten van bacteriën aan te vallen en hun metabolisme te verstoren.

Het proces vereist nul energie-input en creëert geen schadelijke bijproducten. De hydrogels zijn gemakkelijk te verwijderen en laten geen residu achter.

Naast het op zichzelf zuiveren van water, zouden de hydrogels ook een proces kunnen verbeteren dat al duizenden jaren bestaat: zonnedestillatie, het gebruik van zonlicht om water te scheiden van schadelijke verontreinigingen door middel van verdamping.

Zonnedestillatiesystemen lopen vaak tegen biofouling aan, de opeenhoping van micro-organismen op apparatuur waardoor deze defect raakt. De bacteriedodende hydrogels kunnen dit voorkomen.

"Een zeer waakzame afgestudeerde student, Youhong Guo, ontdekte deze hydrogels onverwachts terwijl hij iets anders aan het doen was, namelijk het zuiveren van water met zonlicht", zegt Keith Johnston, een professor in de McKetta Department of Chemical Engineering die het project mede leidde.

Het team werkt aan het verbeteren van de hydrogels door de verschillende soorten ziekteverwekkers en virussen in water te vergroten die ze kunnen neutraliseren. En het team is ook bezig met het commercialiseren van verschillende prototypes.

Het opschalen van de hydrogels zou eenvoudig zijn, zeggen de onderzoekers. Materialen om ze te maken zijn goedkoop, en de syntheseprocessen zijn eenvoudig en blijven zo op grote schaal. En ze kunnen de vorm en grootte van de hydrogels gemakkelijk regelen, waardoor ze flexibel zijn voor verschillende soorten gebruik.

Youhong Guo, een afgestudeerde student in het laboratorium van Yu, is de eerste auteur op de krant. Ook afgestudeerde studenten Christopher Dundas van chemische technologie en Xingyi Zhou van werktuigbouwkunde maakten deel uit van het team. Het onderzoek werd ondersteund door subsidies van het Energy Institute van UT Austin en de Dreyfus Foundation.

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