Welche Technologien werden uns vor einer humanitären Katastrophe retten / Sudo Null IT News

Russischer Sicherheitsrat gewarnt über die Wahrscheinlichkeit von Süßwasserkriegen vor zehn Jahren. Wasser ist laut Politikern eine der Hauptreserven, um die Wettbewerbsfähigkeit eines Landes (jedes Staates) auf der Weltbühne zu steigern und die nationalen Interessen zu wahren. Etwa zur gleichen Zeit wurde in den Vereinigten Staaten von „Wasserkriegen“ gesprochen. Begünstigt wurde dies durch die stärkste Dürre der letzten 50 Jahre in den Südstaaten.

Forscher argumentieren seit langem, dass der Anteil an sauberem Trinkwasser auf der Erde stetig abnimmt und dieser Trend zunimmt. Durch Daten UNO, im letzten halben Jahrhundert, bezogen auf eine Person, ist der Anteil des Trinkwassers um mehr als 60 % zurückgegangen. In den nächsten 25 Jahren wird eine weitere Halbierung prognostiziert. Mehr als 80 Länder der Welt (über 2 Milliarden Menschen) erlebten bereits zu Beginn des 21. Jahrhunderts einen Mangel an Süßwasser.

Wenn wir die Argumente über die globale Krise der Wasserressourcen hinzufügen, deren Höhepunkt für die 40-50er Jahre dieses Jahrhunderts vorhergesagt wird und die zu strukturellen Veränderungen in der Weltwirtschaft führen wird, sowie die Tatsache, dass in einigen In den Ländern, in denen Flaschenwasser heute teurer ist als Öl (in Neuseeland zum Beispiel überstieg der Preis für einen Liter Antipodes-Wasser die Kosten für einen Liter Benzin um das 21-fache (!)), dann besteht Einigkeit darüber, dass die Produktion von Wasser, ob Abwasserreinigung oder direkte Wasserentnahme, wird zur wichtigsten Aufgabe der Menschheit.

In den meisten Fällen liegt das Problem jedoch nicht nur darin, dass es nicht genug Wasser gibt, sondern dass es verschmutzt ist. Dies ist in der Regel darauf zurückzuführen, dass in Entwicklungsländern 80 % des Abwassers ohne Behandlung in Gewässer eingeleitet werden und es sehr schwierig ist, vollwertige Behandlungsanlagen in abgelegenen Gebieten zu bauen. In diesem Zusammenhang haben wir uns entschieden, sowohl auf langjährige als auch auf kürzlich patentierte Technologien zu achten, die der Menschheit helfen sollen, die globalen Herausforderungen der Zukunft zu bewältigen.

Reinigung

Zuletzt das indische Unternehmen IIT Kanpur (IIT-K) und MIT USA gemeinsam habe Patent für ein Wasseraufbereitungsgerät. Es heißt “Ein Gefäß und eine Methode zur Reinigung von Wasser und zur Überwachung der Wasserqualität” und ist ein kleines Gefäß, von dem das Unternehmen behauptet, dass es zum Testen und Behandeln der Wasserqualität sehr wirtschaftlich ist.

Das Reinigungsgefäß enthält ein regeneratives Sorptionsmittel, das Verunreinigungen abtrennen und nass oder trocken konservieren kann, wodurch gereinigtes Trinkwasser zu einem Preis von nur 2 Rupien (1,5 Rubel) pro Liter produziert wird. Wasser benötigt keine Energie zur Herstellung und hinterlässt keinen Abfall, wodurch Wartungskosten entfallen.

Die Neuheit des Geräts liegt in seiner Fähigkeit, über einen einzigen Kanal zu löschen und zu messen, was andere ähnliche Systeme nicht zulassen. Weitere Einsatzgebiete für das Gerät sind neben Trinkwasser die Lebensmittelindustrie, Abwasserrecycling, Chargenerzeugung von deionisiertem Wasser und Wasserüberwachung in der Landwirtschaft.

Im Allgemeinen, schlussfolgern die Erfinder, kann die Vorrichtung verwendet werden, um andere Flüssigkeiten, die von einer Person konsumiert werden, zu überwachen und zu reinigen, wie z. B. Erfrischungsgetränke und andere Produkte des täglichen Verbrauchs.

Die Photokatalyse ist ein weiteres wirksames Instrument zur Wasserreinigung, das in den letzten Jahren an Popularität gewonnen hat. Wie der Name schon sagt, verwendet die Technologie einen Photokatalysator und ultraviolettes Licht, um Wasser von giftigen Verunreinigungen zu reinigen. Der Vorteil der Technologie besteht darin, dass die Wasserreinigung keine Reagenzien benötigt und auf einer chemischen Reaktion basiert, bei der eine spezielle Beschichtung schädliche organische Verbindungen unter dem Einfluss von UV-Strahlung verdampft.

Vor ein paar Jahren, Panasonic Corporation aufgetreten und testete in Indien eine Technologie, die einen Photokatalysator (Titandioxid) mit einem Absorptionsmittel und einem Katalysator namens Zeolith koppelt, wodurch der Wasserphotokatalysator effektiv getrennt und zur Wiederverwendung zurückgewonnen wird. Titandioxid kann eine Reihe organischer Verbindungen zu harmlosen Endprodukten mineralisieren. Der Katalysator verwendet ultraviolette Strahlung, entweder von der Sonne oder von einer künstlichen Quelle, um die Substanz zu trennen.

Photokatalytische Wasseraufbereitungssysteme eignen sich für den Einsatz in Wasser- und Kläranlagen und können Industrieabwässer behandeln, die mit großen Mengen an organischen Stoffen oder Metallen kontaminiert sind. Da der Großteil des sauberen Wassers heute für landwirtschaftliche Zwecke verwendet wird, kann eine solche Technologie sehr beliebt werden.

Ähnlich gingen die Wissenschaftler der South Ural State University vor, patentiert 2020 ein innovatives Abwasserbehandlungsverfahren. Sie entwickelten einen Photokatalysator mit einer thermisch stabilen mikroporösen Beschichtung auf Basis von Titan-Silizium-Oxid. Selbst bei geringer Exposition ist es wirksam gegen gefährliche Phenolverbindungen im Abwasser. Darüber hinaus behält Titan-Siliciumoxid oder Anatas seine Eigenschaften auch bei Temperaturen bis zu 700 ° C bei, was es ermöglicht, es in vielen technologischen Prozessen in der Produktion einzusetzen.

Eine innovative Beschichtung wird auf Glasplatten aufgebracht, die mit Ultraviolett oder einfach Sonnenlicht bestrahlt werden. Dann wird kontaminiertes Wasser durch den Durchflussreaktor geleitet und die bei der Bestrahlung freigesetzten aktiven Radikale zerstören gefährliche organische Verbindungen darin.

Nanotechnologie

Eine besondere Erwähnung unter den Technologien zur Wasserreinigung ist vielleicht die Nanotechnologie. Heute werden mehrere Ansätze und Verfahren für Anwendungen auf atomarer und molekularer Ebene entwickelt. Sie gelten als modular, hocheffizient und kostengünstig im Vergleich zu herkömmlichen Methoden. Zu den Technologien gehören typischerweise die Verwendung von Nanopartikeln aus Silber, Kupfer und nullwertigem Eisen (ZVI) in nanostrukturierten Photokatalysatoren, Nanomembranen und Nanoadsorbentien.

Der Vorteil der Nanotechnologie besteht darin, dass das hohe Verhältnis von Oberfläche zu Volumen von Nanopartikeln die Adsorption chemischer und biologischer Partikel verbessert und die Abtrennung von Verunreinigungen in sehr geringen Konzentrationen ermöglicht. Nanoadsorptionsmittel haben spezifische physikalische und chemische Eigenschaften, um Metallverunreinigungen aus Wasser zu entfernen. Am gebräuchlichsten sind Kohlenstoffnanoröhren, die in der Lage sind, organische, anorganische und biologische Verbindungen aus Wasser zu entfernen.

Heute sind Unternehmen wie Alfa Laval, Applied Membranes, Dow DuPont, GEA Group, Inopor und Koch Membrane Systems an der Entwicklung solcher Membranen beteiligt.

Einige Nanotechnologien verwenden fossile Materialien. Zum Beispiel ist Zeolith ein natürlich vorkommendes Mineral, an dem einige Wissenschaftler interessiert sind, weil es als Adsorptionsmittel in Wasser gut funktioniert. Es ist in der Lage, große Moleküle einzufangen.

In jüngerer Zeit haben japanische Wissenschaftler, inspiriert von der Struktur von Teflon, aufgetreten Meerwasserentsalzungstechnologie – Sie ermöglicht es Ihnen, Salzmoleküle auf Nanoebene loszuwerden. Mithilfe von Computersimulationen erstellten sie ein Arbeitsmuster, das die Wirksamkeit einer fluorbasierten Nanostruktur für die Salzfiltration zeigt. Der Leiter des Experiments, Ito Yoshimitsu von der Fakultät für Chemie und Biotechnologie der Universität Tokio, behauptet, dass sich Fluor-Nanokanäle als noch energieeffizienter erwiesen haben als andere bekannte Filtermethoden.

Holen Sie sich einfach etwas Wasser

Es wäre falsch, die Methoden nicht aus den Augen zu verlieren, Wasser auf vielfältige Weise zu gewinnen – aus Luft, Nebel und sogar Früchten. Diese neueste Technologie patentiert Australisches Unternehmen Botanical Water Foundation. Es ermöglicht Ihnen, Wasser aus Gemüse, Obst und Zuckerrohr zu filtern und zu reinigen, das normalerweise während des Konzentrationsprozesses entsorgt wird. Bei der Herstellung von Fertigprodukten – Tomatenmark, konzentrierte Fruchtsäfte oder Zucker – werden weltweit Billionen Liter Wasser durch Verdunstung verschwendet.

Gemeinsam mit dem japanischen FUJITSU hat die Botanical Water Foundation 2022 die BWX-Plattform ins Leben gerufen, die mithilfe der Blockchain-Technologie Transparenz und Rückverfolgbarkeit von Prozessen über den gesamten Produktionszyklus hinweg bieten wird, einschließlich Reinigung, Verkauf, Kauf, Lieferung und Verwendung des Produkts.

Zur Wassergewinnung wird natürlich auch ein völlig natürlicher Verdunstungsprozess genutzt. Startup Zero Mass Water patentiert Technologie Hydropaneel. Es nutzt Sonnenenergie und erzeugt genug sauberes Trinkwasser für zwei bis drei Personen – etwa 10 Liter pro Tag. Ventilatoren treiben Luft durch das hygroskopische Material, und dann kondensiert der aus der Luft extrahierte Wasserdampf und sammelt sich in einem 30-Liter-Tank. Außerdem wird das Wasser gefiltert, es werden Mineralien hinzugefügt, um die Trinkeigenschaften des Wassers zu verbessern. Das System kann an den Wasserhahn Ihres Hauses angeschlossen werden, um schnell auf trinkfertiges Wasser zugreifen zu können.

Eine ähnliche Technologie wird von Innovative Water Technologies verwendet, die aufgetreten ein Wasserfiltersystem namens SunSpring Hybrid. Es ist ein in sich geschlossener tragbarer Filter, der mit Solar- oder Windkraft betrieben wird und zehn Jahre oder länger 20.000 Liter sauberes Wasser pro Tag liefert. Mit dem Filter können Sie auch Regenwasser sammeln und als Trinkwasser verwenden.

Apropos ganz natürlicher (aber mühseliger) Weg, um Wasser zu bekommen. Gemeinnützige Organisation Dar Si Hmad sammelt Nebel an den Hängen des Berges und produziert über 6.000 Liter Wasser pro Tag. Es ist das weltweit größte Projekt zur Nutzung dieser Technologie. Es ist jedoch lächerlich einfach. Der Nebel wird „eingefangen“, wenn er durch ein Gewirr großer vertikaler Netzwerke fließt und in ein Sammelsystem fließt, wo er gefiltert und mit Grundwasser vermischt wird. Dann wird Wasser durch die Pipeline an alle Bedürftigen geliefert.

Der Artikel beschrieb nur einige der Technologien, die die Menschheit entwickelt hat und weiter entwickelt, damit sie eines Tages nicht verdurstet. Offensichtlich wird ihre Zahl zunehmen und sie werden immer gefragter, da immer wieder Hinweise auf den steigenden Wert von sauberem Wasser zu hören sind. So, Ende Juni 2022, Nestlé-CEO Peter Brabeck-Letmat argumentiertdass Wasser kein Menschenrecht ist und von multinationalen Unternehmen privatisiert und kontrolliert werden sollte. Solche Gefühle können nur alarmierend sein.

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