Hydrogel-tablett kan rense en liter elvevann på en time, sier gruppen

En gruppe ved University of Texas i Austin har laget en hydrogeltablett som de sier raskt kan rense forurenset vann. Én tablett kan desinfisere en liter elvevann og gjøre den egnet til å drikke på en time eller mindre.

Så mye som en tredjedel av verdens befolkning har ikke tilgang til rent drikkevann, ifølge enkelte estimater, og halvparten av befolkningen kan bo i vannpreget områder innen 2025. Å finne en løsning på dette problemet kan redde og forbedre liv for millioner av mennesker, og det er en høy prioritet blant forskere og ingeniører over hele verden.

"Vår multifunksjonelle hydrogel kan utgjøre en stor forskjell for å redusere global vannmangel fordi den er enkel å bruke, svært effektiv og potensielt skalerbar opp til masseproduksjon," sa Guihua Yu, en førsteamanuensis ved Cockrell School of Engineerings Walker Department of Mechanical Engineering og Texas Materials Institute.

Yu og teamet hans publiserte nylig funnene sine i tidsskriftet Advanced Materials.

I dag er den primære måten å rense vann på å koke eller pasteurisere det. Men det krever energi, pluss mye tid og arbeid. Det er ikke praktisk for mennesker i deler av verden uten ressursene til disse prosessene.

De spesielle hydrogelene genererer hydrogenperoksid for å nøytralisere bakterier med en påstått effektivitetsgrad på mer enn 99.999 %. Hydrogenperoksidet arbeider med partikler av aktivt karbon for å angripe essensielle cellekomponenter i bakterier og forstyrre deres metabolisme.

Prosessen krever null energitilførsel og skaper ikke skadelige biprodukter. Hydrogelene kan enkelt fjernes, og de etterlater ingen rester.

I tillegg til å rense vann på egen hånd, kan hydrogelene også forbedre en prosess som har eksistert i tusenvis av år - soldestillasjon, bruk av sollys for å skille vann fra skadelige forurensninger via fordamping.

Soldestillasjonssystemer støter ofte på problemer med biologisk begroing, akkumulering av mikroorganismer på utstyr som får det til å fungere feil. De bakteriedrepende hydrogelene kan forhindre at dette skjer.

"En svært årvåken doktorgradsstudent, Youhong Guo, oppdaget disse hydrogelene uventet mens han gjorde noe annet, det vil si rensing av vann med sollys," sa Keith Johnston, en professor ved McKetta-avdelingen for kjemiteknikk som ledet prosjektet.

Teamet jobber med å forbedre hydrogelene ved å øke de forskjellige typene patogener og virus i vann som de kan nøytralisere. Og teamet er også i ferd med å kommersialisere flere prototyper.

Å skalere opp hydrogelene ville være enkelt, sier forskerne. Materialer for å lage dem er rimelige, og synteseprosessene er enkle og forblir slik i store skalaer. Og de kan enkelt kontrollere formen og størrelsen på hydrogelene, noe som gjør dem fleksible for ulike typer bruk.

Youhong Guo, en doktorgradsstudent i Yus laboratorium, er den første forfatteren på papiret. Avgangsstudentene Christopher Dundas fra kjemiteknikk og Xingyi Zhou fra maskinteknikk var også en del av teamet. Forskningen ble støttet av tilskudd 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/