結(jié)凈的飲用水問題已經(jīng)迫在眉睫。2010年舉行的聯(lián)合國大會上人們達成共識,使用衛(wèi)生設(shè)備和干凈的飲用水源是每個人的基本權(quán)利,但是仍有十億人口處于難以獲取干凈的飲用水源的狀態(tài)。
但設(shè)想一下,如果你可以在你的后院舀一桶水,把它放在陽光下,看著毒素和細菌像除泡沫一樣消失,你將成為這場干凈飲用水危機的拯救者。
卡內(nèi)基梅隆大學的機械工程助理教授Venkat Viswanathan和一組研究人員設(shè)計了一個概念性的設(shè)備,僅僅通過吸收陽光就可以凈化污水。本質(zhì)上說,這個設(shè)備將污染水和太陽光結(jié)合起來生成可飲用水資源。
“理論上,”Viswanathan說道:“你可以加一小塊這種材料在桶中的水里,將桶放在室外,該材料會吸收太陽光。我們所做的,本質(zhì)上就是利用太陽的能量激發(fā)或者氧化水,將其變成有潔凈能力的化合物。”
Viswanathan演說中提到的材料很簡單:它是一種由二氧化錫或二氧化鈦組成的棒狀材料,可以吸收太陽光使水氧化,生成過氧化氫。
“人們嘗試了很長時間研發(fā)一種可以模仿樹葉的材料,這種材料可以將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成燃料,”Viswanathan說道:“樹葉可以將它們轉(zhuǎn)化成纖維素和葡萄糖,為了模仿這個過程,你需要做的是將水轉(zhuǎn)化成氧氣。而二氧化錫和二氧化鈦能成為候選物質(zhì)的原因是它們在將水轉(zhuǎn)化成氧氣方面糟糕的表現(xiàn)。它們將水氧化的能力最差,也正因此它們在這個過程里表現(xiàn)很好。”