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May 21, 2024

小川や小川から得られる飲料水

2017年のハリケーン・ハービーから2021年の極寒まで、テキサス州では近年、嵐が多発し、人口の大部分が危険にさらされ、数百万人が電気や水道が使えない状況に陥っている。

2017 年のハリケーン ハービーから 2021 年の極寒まで、テキサス州では近年、嵐が多発し、人口の大部分が危険にさらされ、何百万人もの人々が長期間電気や水のない状況に陥りました。これらの災害はまた、テキサス大学オースティン校の研究者は、地域社会が厳しい気象現象に対応できるよう支援できるイノベーションに再び焦点を当てています。 彼女の最新プロジェクトは、小さな電気の衝撃を利用して細菌細胞を釣り出し、水を素早く浄化できるマグカップサイズの装置です。 実験室での実験では、この装置はオースティンのウォラークリークから採取した 2 ～ 3 オンスのサンプルから約 20 分で大腸菌を 99.997% 除去することができ、さらに多くの能力を備えています。「水をきれいにすることができます。」コックレル工学部ウォーカー学科の准教授、D・エマ・ファン氏はこう語る。 ACS Nano で最近発表された研究を主導した機械工学博士。このデバイスの鍵となるのは、研究チームが以前に作成した「分岐した」電極です。 特許取得済みの電極の構造は、複数の方向に枝が伸びる木の根系に基づいています。通電すると、このデバイスは大腸菌細胞が引き寄せられる場を生成します。 彼らは進んで電極の枝に「泳ぎ」込みます。電極はグラファイトフォームで作られており、電界に適合し耐久性があり、長時間連続して動作できます。 効率に加えて、このデバイスは安価です。発泡体で包まれた電極の作成にかかる費用は 2 ドル未満です。また、使用も簡単です。 まず、電極を満たしたカップを水に浸します。 次に、電気ショックを与えて待ち、電極がバクテリアを追い出すようにします。 研究者らは現在、それを商品化する方法を検討しており、次にカップのデザインを合理化したいと考えている。 ウォーラークリークの水を浄化するために使用されるものは、3D プリントされたプロトタイプです。 そして、電極の挿入と取り外しのプロセスをさらに簡素化したいと考えています。単純な商業用水の濾過のための現在のいくつかの異なる方法には、それぞれ重大な欠陥があります。 消毒薬は、摂取すると有害となる可能性のある酸化剤を放出する可能性があります。 逆浸透システムは高い水圧を必要とし、ソーラースチーミングは安定した太陽光を必要としますが、自然災害の中では信頼性が低くなります。さらに、電力を使用することでエネルギーを蓄えるためのバッテリーとの統合が可能になり、家庭、オフィス、または屋内で簡単に使用できます。車。 エネルギーコストも、さまざまな新興技術よりもはるかに低く、たとえば、太陽光発電の1,000分の1です。このデバイスで使用される電極は、もともとスーパーキャパシタ用に作成されました。 テキサス州の人口は 2050 年までに 2 倍になると推定されており、ハーベイの影響でファンが自然災害に集中して研究するようになった後、回復力に取り組む研究の必要性が指摘されています。停電や沸騰したお湯の通知の場合、この技術は、小川や小川まで車で行き、単純な DC-AC コンバーターを介して車のバッテリーに接続し、水を浄化して飲料用として持ち帰ることができます。 同じ原理でソーラーパネルを使用して電力を供給することもできます。「水道インフラが停止した場合（水、ガス、電気がなくなった場合）、池、小川、川などから汲み上げた水を浄化するためのポイントオブユース装置が必要になります。」川です」とファンさんは言いました。 「当社のデバイスがいつかそのニーズを満たせると信じています。」