Opskrba čistom vodom za piće uvijek se u mnogim regijama smatrala osnovnim ljudskim pravom, ali situacija u mnogim dijelovima svijeta je vrlo različita. Treći svijet se bori za čistu vodu za piće. Novi sanitarni sistem aluminijuma zasnovan na laseru može pomoći zemljama u razvoju da pruže čistu vodu i spasu živote.
Istraživački tim koji je vodio Subhash Singh sa Instituta za optiku Univerziteta Rochester u New Yorku vjeruje da je sanitarna sanitacija vode možda ključ za pružanje održive čiste vode brzorastućem svjetskom stanovništvu. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Nature Sustainability.
Svjetska zdravstvena organizacija navela je ultraljubičasto zračenje za sterilizaciju prozirnih boca i sunčeve neprozirne posude kao metode čišćenja vode tokom određenog vremenskog perioda. Na tržištu postoje i mnogi sistemi koji koriste sunčevu svjetlost za pročišćavanje vode. Ali ovi sistemi imaju očigledne nedostatke: probleme skalabilnosti. Sistem koji može dezinficirati malu grupu ljudi ili porodicu možda neće biti od velike koristi prilikom dezinfekcije cijelog grada ili sela. Zajedno sa povezanim troškovima sistema za dezinfekciju vode, 1 od 9 ljudi (oko 785 miliona ljudi) ne može dobiti čistu vodu. Među njima, milion ljudi svake godine umre zbog nedostatka čiste vode.
Istraživački tim otkrio je nekoliko problema sa trenutnim kanalizacijskim sustavom, posebno problem isparavanja sučelja na solarni pogon. Oni uključuju, ali nisu ograničeni na: nemogućnost upravljanja granicom solarnog praćenja isparivača na interfejsu, što znači da će se kada se promijeni kut sunca optička koncentracija smanjiti, što će rezultirati smanjenjem sposobnosti dezinfekcije. Drugi problem je efekt blokiranja koji ozbiljno smanjuje efikasnost opreme.
Budući da trenutni sistem solarne sterilizacije koristi&"odozdo prema gore"; sistema grijanja, većina proizvedene energije izgubit će se isparavanjem vode i zraka. Neki sistemi rješavaju ovaj problem efikasnosti uvođenjem sistema za proizvodnju solarne toplotne energije na interfejsu zrak / voda. Budući da ova površina pluta po vodi, ne može se točno postaviti prema upadnoj svjetlosti, a problem začepljenja pogoršat će se kontaktom s vodom jezgre.
Pored toga, postoji vrlo važan problem: trenutni solarni pročistači mogu samo eliminirati biološko zagađenje. Postoji i veliki broj drugih zagađivača, posebno teških metala, koji nisu tretirani.
Tim je predložio upotrebu površine sa super apsorpcijom vode i super apsorpcijom svjetlosti za sanitaciju vode sunčevom energijom. Ova površina sa super apsorpcijom vode i super apsorpcijom svjetlosti sastoji se od aluminija, koji je jednostavan za dobivanje i jeftin.
Međutim, tradicionalni neobrađeni aluminijum nema porozna svojstva potrebna za upijanje vode. Uz to, njegova površina je reflektirajuća, pa ne apsorbira svjetlost. Da bi riješio ovaj problem, istraživački tim laserirao je aluminij femtosekundnim laserskim impulsima. Porozna površina stvorena ovim laserskim tretmanom omogućava da voda pod utjecajem gravitacije teče stalnom brzinom od približno 2 milimetra u sekundi. To znači da se voda može transportovati do solarne apsorpcijske površine za dezinfekciju.
Stoga se ova porozna površina može instalirati na plutajuću platformu pod bilo kojim uglom kako bi se povećala pojava sunčevih zraka. To takođe znači da je ovaj panel povezan sa sistemom za praćenje sunca kako bi pratio putanju sunca' i održavao nivo dezinfekcije u najboljem stanju.
Istraživači su se takođe fokusirali na oblik ove porozne površine i na to kako ona odvodi toplotu kroz vodu. Otkrili su da površina u obliku slova U može minimalizirati kontakt s vodenom površinom, što je trenutno čini energetski najučinkovitijim modelom. Do sada, stopa isparavanja koju je tim zabilježio čak premašuje idealnu opremu u 100% efikasnom radnom stanju.
Istraživački tim nije samo testirao biološki kontaminiranu vodu, već je testirao i vodu kontaminiranu drugim zagađivačima poput metala, kućnog i poljoprivrednog otpada. Njihovo istraživanje otkrilo je da je gustina vode opala za 4 do 5 redova veličine. Ispunite WHO standard za sigurnu vodu za piće.