В развитых странах чистоту питьевой воды обеспечивают муниципалитеты с помощью современных фильтров и дезинфекции ультрафиолетом, а иногда — дополнительные домашние фильтры. В отдельных частях Африки и Южной Америки такие технологии распространены меньше.
Ученые из Йельского университета создали компактную систему обеззараживания воды на солнечной энергии, которая объединила несколько методов. Среди существующих способов очистки — кипячение (энергоемкое), физическая фильтрация (с керамическими емкостями или осадком), солнечная пастеризация (нагрев воды солнцем — требует вдвое меньше энергии, чем кипячение, но не работает в пасмурную погоду) и солнечная дезинфекция (бутылку с водой оставляют на солнце: за 6 часов уничтожается 99,9% бактерий, но для вирусов нужно до 30 часов, а понять, когда вода безопасна, сложно).
Ученые задействовали в своей системе фотосенсибилизатор — эритрозин (пищевой краситель): он передает солнечную энергию кислороду в воде, переводя его в реактивное состояние, и он инактивирует бактерии и вирусы. По мере распада фотосенсибилизатора вода меняет цвет: это показывает, что она безопасна для питья. При интенсивности солнечного света 1100 Вт/м² вода обеззараживается менее чем за час, последующие партии — за 28 минут. Испытание в Гватемале (1050 Вт/м²) подтвердило прогноз.
Команда протестировала систему на моделях трех городов: Кейптауна (Южная Африка), Сололы (Гватемала) и Финикса (Аризона). В Кейптауне и Сололе количество солнечного света меняется в зависимости от сезона, а в Финиксе оно стабильно круглый год. Во всех сценариях система обеспечивает 50 литров воды на человека в день (по норме ООН) — за исключением 20 дней в году. Ее можно масштабировать для населенных пунктов. Сейчас ученые ищут природные фотосенсибилизаторы (хлорофилл, гиперицин) вместо синтетических — чтобы снизить токсикологическую опасность.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что раковины устриц удалят редкоземельные элементы из воды.
