V civilizovaném světě je snadné zapomínat na skutečnost, že pro mnoho obyvatel naší planety je čistá voda luxusem. Nejméně dvě miliardy lidí na celém světě pijí vodu obsahující bakterie způsobující nemoci. Vědci ze Stanfordovy univerzity vynalezli levný, netoxický a recyklovatelný prášek, který po vystavení slunečnímu světlu dokáže každou sekundu zabít tisíce bakterií, informuje web Study Finds.
„Nemoci šířené vodou mají na svědomí dva miliony úmrtí ročně, z nichž většina postihuje děti mladší pěti let,“ říká spoluautor studie Tong Wu. „Věříme, že naše nová technologie umožní revoluční změny v dezinfekci vody a bude inspirací pro další inovace v této vzrušující interdisciplinární oblasti.“
„Kouzelný“ prášek
V současné době se při úpravě vody používají chemické látky, které mohou produkovat toxiny, a UV záření, přičemž dezinfekce trvá dlouho a k jejímu fungování je zapotřebí elektřina. Nová technologie vyvinutá na Stanfordu má podobu prášku, který pohlcuje jak UV záření, tak viditelné světlo ze Slunce. Prášek je vyroben z nanovloček oxidu hlinitého, sulfidu molybdeničitého, mědi a oxidu železitého.
„Použili jsme jen malé množství těchto materiálů,“ vysvětluje hlavní autor – profesor Yi Cui – v univerzitní tiskové zprávě. „Tyto materiály jsou levné a poměrně dobře dostupné. Klíčovou inovací je, že po ponoření do vody fungují všechny společně.“
Po absorpci částic slunečního světla (fotonů) se katalyzátor sulfid molybdeničitý/měď chová jako přechod polovodič/kov a umožňuje fotonům vytěsňovat elektrony. Elektrony pak mohou reagovat s vodou za vzniku peroxidu vodíku a hydroxylových radikálů, které jsou schopné rychle a účinně ničit bakterie poškozením jejich buněčných membrán.
„Prášek jsme zamíchali do kontaminované vody,“ říká další spoluautor Bofei Liu. „Poté jsme provedli desinfekci vystavením běžnému slunečnímu světlu a během 60 sekund nebyly zjištěny žádné živé bakterie. Životnost peroxidu vodíku a hydroxylových radikálů je velmi krátká,“ dodává s tím, že pokud nenajdou bakterie, rozpadnou se chemické látky na vodu a kyslík a během několika sekund jsou zlikvidovány. Díky tomu je vodu možné hned vypít.
Magnet umožňuje recyklaci
Oxid železa umožňuje recyklovatelnost prášku – nanovločky lze z vody odstranit pomocí magnetu. Vědci takto postupně třicetkrát použili magnet k odebrání nanovloček a jeden a tentýž prášek úspěšně využili k úpravě třiceti různých vzorků kontaminované vody.
Recyklace prášku pro desinfekci vody
„Dokázal bych si představit, že například turisté či cestovatelé s sebou budou nosit malé množství prášku a malý magnet,“ říká Cui. „Během dne dají prášek do vody, trochu ho protřepou pod slunečním světlem a během minuty budou mít k dispozici pitnou vodu. Magnetem pak vyjmou částečky pro pozdější opětovné použití.“
Tato technologie šetrná k životnímu prostředí by mohla změnit pravidla hry pro lidi v rozvojových zemích po celém světě. Stanfordský vědecký tým se chystá testovat prášek i na dalších patogenech přenášených vodou. Výsledky stávající studie byly publikovány v odborném časopise Nature Water.
