Дослідницька група Массачусетського технологічного інституту презентувала проект інноваційної системи фільтрації. Вона розроблена з абсолютно натуральної деревини. Основними перевагами такої системи є те, що вона економічна та проста як у використанні, так і у виготовленні.
Поштовхом до розробки проекту стала проблема із забезпеченням населення бідних регіонів чистою питною водою. Особливо це актуально для країн африканського континенту. Також такий фільтр можна використовувати під час туристичних походів.
Вчені з’ясували, що за допомогою примітивного способу очищення можна отримати 4 літри питної води в день – це достатньо для того, щоб втамувати спрагу однієї людини.
Дослідники як матеріал фільтру використали заболонь – зовнішні шари деревини стовбурів, гілок і коренів. Річ у тому, що ксилема (тканина яка міститься в деревині) завдяки якій вода підіймається від коренів до листя рослин, має одну чудову здатність. Вона може пропускати рідину, але при цьому через неї не проходять бактерії.
Щоб вивчити фільтраційну здатність заболоні, вчені зібрали гілки Pinus strobus і зняли з них зовнішню кору. Вони вирізали невеликі шматки заболоні близько дюйма в довжину та ширину і помістили кожен в пластикову трубку, запаковану клеєм і закріплену затискачами. Проведений експеримент показав, що заболонь має природну здатність до фільтрації частинок, розмір яких перевищує 70 нм. В іншому експерименті вчені виявили, що заболонь не здатен очистити воду від частинок розміром у 20 нм.
В остаточному підсумку вчені пропустили через фільтр воду, яка містить бактерії E.coli. Коли вони оглянули ксилему під флуоресцентним мікроскопом, то виявили, що невеликий шматок заболоні деревини може видаляти з води понад 99% бактерій E.сoli.
Використовуючи цю можливість, вчені розробили дерев’яні фільтри для води. Населення зможе їх сконструювати самостійно.
Система фільтрації води містить в собі ще й торцеві спили гілок дерев. Дослідницька група використовувала деревину сосни, проте підходять й інші породи, передусім хвойні. Гілки дерев замочують впродовж години в теплій воді, потім поміщають їх у воду кімнатної температури, занурюють в етиловий спирт, і висушують. Завдяки етанолу, мембрани ксилеми при сушінні не злипаються між собою.
Отриманий матеріал можна використовувати для фільтрування води в різних установках. Готова розробка складається зі закріпленої на висоті місткості та невеликого корпусу для дерев’яного фільтра. Ці складові з’єднує шланг довжиною 1 метр. Залита у верхню місткість брудна вода під силою тяжіння стікає по шлангу в фільтр, проходить через деревний матеріал і виходить знизу вже чистою.
Розробка не є новою. Вже протягом двох років проходять випробування на якість очищеної таким способом води. В Індії було встановлено, що дерев’яний фільтрувальний елемент видаляє з води більш як 99% ротавірусів і бактерій групи кишкової палички. Система фільтрації очищає 1 літр рідини в годину і розрахована на очищення 10-15 літрів. У сухому вигляді дерев’яні фільтри можуть зберігатися до 2 років, не втрачаючи своїх властивостей.
Наразі вчені планують провести вивчення фільтраційних можливостей заболоні інших видів дерев. Відомо, що квіткові дерева мають більш дрібні пори у порівнянні з хвойними. Вони, гіпотетично, можуть затримувати частинки меншого розміру. Однак судини квіткових дерев довші, а це може затруднити створення компактного фільтра для води.
Читайте найцікавіші еконовини АРТ-ЕНЕРГО в Telegram та Фейсбуці