Постачання чистої питної води завжди розцінюється як основне право людини в багатьох регіонах, але ситуація в багатьох частинах світу дуже різна. Третій світ бореться за чисту питну воду. Новий тип лазерної алюмінієвої системи санітарії може допомогти країнам, що розвиваються, забезпечити чисту воду і врятувати життя.
Дослідницька група на чолі з Субхашем Сінгхом з Інституту оптики в Університеті Рочестера в Нью-Йорку вважає, що сонячна водореєстація може бути ключем до забезпечення стійкої чистої води для швидко зростаючого населення світу. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Sustainability.
Є багато систем на ринку, які використовують сонячне світло для очищення води. Але ці системи мають очевидні недоліки: проблеми масштабованості. Система, яка може дезінфікувати невелику групу людей або сім'ю, не може бути багато користі для всього міста або села. У поєднанні з високою вартістю системи знезараження води 1 з 9 осіб (приблизно 785 млн осіб) не можуть отримати чисту воду. Щороку від нестачі чистої води помирає 1 мільйон людей по всьому світу.
Дослідницька група виявила кілька проблем з поточною системою водонавчої санітарії, особливо проблема випаровування інтерфейсу на сонячних батарей. Іншою проблемою є ефект блокування, який серйозно знижує ефективність обладнання. Крім того, є дуже важлива проблема: нинішні сонячні очищувачі можуть усунути тільки біологічне забруднення. Є також велика кількість інших забруднюючих речовин, особливо важких металів, які не були оброблені.
Команда рекомендує використовувати поверхню з супер водопоминанням і суперпоминання світла для дезітаризації води сонячною енергією. Ця поверхня з супер водопоминанням і суперлегким поглинанням складається з алюмінію, який легко отримати і низька вартість.
Однак необроблений алюміній не має водовсмоктувальних властивостей, а його поверхня відбиває. Щоб вирішити цю проблему, дослідницька група лазерного алюмінію з фемтосекундами лазерних імпульсів. Пориста поверхня, створена цією лазерною обробкою, дозволяє воді працювати зі стійкою швидкістю приблизно 2 міліметри в секунду під впливом гравітації. Це означає, що воду можна транспортувати на поверхню апарату сонячного поглинання для дезінфекції.
Тому цю пористу поверхню можна встановлювати на плавучу платформу під будь-яким кутом для підвищення захворюваності сонячними променями. Це також означає, що ця панель підключена до системи відстеження сонця, щоб відстежувати траєкторію Сонця і тримати рівень дезінфекції в найкращому стані.
Дослідницька група не тільки випробувала біологічно забруднену воду, але і протестувала воду, забруднену металевими, побутовими та сільськогосподарськими відходами та іншими забруднювачами, і виявила, що вона відповідала стандарту ВООЗ для безпечної питної води.