6 hämmästyttävää kehitystä ympäristöongelmien ratkaisemiseksi

1. Sumunkerääjä juomaveden tuotantoon

Kaikilla ei ole puhdasta juomavettä. Nyt tästä kärsiä 771 miljoonaa ihmistä eli noin joka kymmenes maapallon asukas. Tutkijat ehdottavat, että ilmastonmuutoksen vuoksi tilanne vain pahenee: vuoteen 2025 mennessä 50 prosenttia maailman väestöstä asuu vesipulan alueilla.

Yksi ratkaisu tähän ongelmaan voisi olla sumun kerääjä. Esimerkiksi, CloudFisher, jonka on kehittänyt The Water Foundation yhdessä saksalaisen teollisen muotoilijan Peter Trautweinin kanssa. Ulkoisesti tämä asennus muistuttaa mainosbanneria - teräsrunkoa, jossa on tuki, johon kiinnittyy hienosilmäinen kolmiulotteinen verkko. Hän on vastuussa veden keräämisestä. Ohjaamalla sumun sen läpi verkko vangitsee pisarat ja lähettää ne sitten säiliöön. Tällaisia ​​rakenteita voidaan asentaa useita peräkkäin.

On mahdollista käyttää CloudFisheriä missä tahansa paikassa, jossa sumu on yleistä, myös vuoristossa. Vedensieppaaja ei pelkää tuulta - se kestää jopa 120 km/h virtausnopeuden. Asennusta muuten testattiin korkealla: vuonna 2013 se asetettiin Butmezgidin huipulle Marokkoon. Testit ovat osoittaneet, että sumunsieppaaja pystyy keräämään jopa 600 litraa ehdottoman puhdasta vettä yhdessä päivässä.

2. Ilmanpuhdistustorni savusumulle

Sumu on yleinen ilmiö kaupungeissa. Hän tulee näkyviin polttoaineen käytöstä tehtaissa ja liikenteessä, tulipaloissa ja rakentamisessa. Se koostuu hienoista hiukkasista, hiilimonoksidista, noesta ja muista haitallisista elementeistä.

Alkuperäistä ratkaisua tilan puhdistamiseen savusumusta ehdotti hollantilainen suunnittelija Daan Roosegaard. Yhdessä tiiminsä kanssa hän käynnisti Smog Free -projektin ja loi seitsemän metrin tornin Savuton torni. Asennus toimii kodin ilmanpuhdistimen periaatteella, mutta tehostetussa tilassa: se pystyy käsittelemään 30 kuutiometriä tunnissa. Torni ei tietenkään pysty korjaamaan koko kaupungin tilannetta, mutta se pystyy luomaan pienen alueen täydellisen puhtaalla ilmalla puistoon tai vilkkaalle aukiolle. Smog Free Tower on jo vieraillut Etelä-Koreassa, Kiinassa, Meksikossa ja useissa muissa maissa. Hänen matkansa alkoi Rotterdamissa. Muuten, kerätystä savusumusta yritys luotu korusormukset, tai pikemminkin niiden kivi on läpinäkyvä kuutio, jonka sisään on piilotettu pienempi musta kuutio. Aiemmin niitä voitiin ostaa tukemaan hankkeen kehittämistä, mutta tarjonta on loppunut – nyt sormuksia voi todellakin nähdä museoissa, mukaan lukien Zürichin kansallismuseo ja Amsterdamin kaupunginmuseo.

3. Vahaperhojen jalostus muovin kierrätykseen

Muovi on vahva ja kestävä materiaali, jota käytetään kaikkialla. Mutta hänen vakaudellaan on myös epämiellyttäviä seurauksia: hän yksinään hajoaa satoja vuosia. Ja jopa tänä aikana muovin on vaikea kadota kokonaan: prosessissa jää jäljelle mikrohiukkasia, jotka tunkeutuvat maaperään, veteen ja ilmaan ja sitten elävien organismien kehoon. Ihmiset mukaan lukien: niitä on jo löydetty aikuisten keuhkoista, maksasta, munuaisista ja jopa vastasyntyneiden istukasta. Samaan aikaan muovijätteen määrä kasvaa jatkuvasti: joka vuosi planeetan kaatopaikoille on lisätty noin 400 miljoonaa tonnia.

Tästä materiaalista ei ole vielä mahdollista täysin luopua, mutta ratkaisu ongelmaan voi olla sen korkealaatuinen käsittely. Epätavallinen työkalu tähän tehtävään löytyi Skolkovon lukion seitsemännen luokan opiskelija Juri Melnikov. Opiskelija ehdottaa muovijätteen hävittämisen uskomista vahaperhojen tehtäväksi. Tämä hyönteinen rakastaa vahan syömistä, mutta voi myös kuluttaa polyeteeniä ja muuttaa sen alkoholiksi ruoansulatuksen aikana. Yuri biologian opettajansa kanssa on jo testannut ideaansa: erityisesti kasvatettu koi-toukkien populaatio syö onnistuneesti Velikiye Lukissa sijaitsevan muovinkierrätyslaitoksen jätteen jäännöksiä. Melnikov esitteli tämän vuoden kehitystään Startup Village 2023 -konferenssissa. Syyskuussa hän sai Skolkovon asukkaan statuksen, "Eat Polymer" -projektista tuli täysimittainen startup ja nyt valmistaudutaan saamaan patenttiapuraha.

4. Muovimainen materiaali kasvihuonekaasuista ilmanpuhdistukseen

Toinen ratkaisu planeetan ylikyllästymiseen muovilla on ympäristöystävälliset vaihtoehdot. Monet tutkijat etsivät tällaista materiaalia. Yksi epätavallisista vaihtoehdoista on amerikkalaisen Newlight Technologies -yrityksen kehitys - AirCarbon. Tämä on polyhydroksibutyraattihartsi, joka on luotu kirjaimellisesti tyhjästä. Tekniikka on seuraava:

1. Kehittäjät ensin kerätä metaani, yksi kasvihuonekaasuista, paikoissa, joista se usein pääsee ilmakehään - energiantuotantolaitokset, kaatopaikat, vedenkäsittelylaitokset.
2. Sitten se asetetaan reaktoriin ilman, veden ja erityisen biokatalyytin kanssa.
3. Katalyytti uuttaa happea, vetyä ja hiiltä tästä seoksesta ja juottaa ne sitten termoplastiseksi polymeerimolekyyliksi.

Siten AirCarbon taistelee kahta ongelmaa yhtä aikaa: ilmansaasteita ja muovin runsautta. Materiaali on aitoa Käytä sekä ohuiden polyeteenikalvojen että suurten muoviosien tai jopa kankaiden luomiseen. Pääasia on, että se on "vihreä" kaikissa elinkaarensa vaiheissa, koska se hajoaa luonnollisesti.

5. Valtava verkosto valtameren puhdistamiseksi roskista

Muovi kerääntyy paitsi kaatopaikoille myös maailman valtameriin. Joka vuosi vedessä osoittautuu noin 8–10 miljoonaa tonnia tästä materiaalista valmistettuja pulloja, pusseja ja muuta jätettä. Tällainen saastuminen vahingoittaa kalojen, eläinten ja luonnon elämää yleensä.

Yksi tapa puhdistaa valtameri roskista on pystyttää verkko sen pyydystämiseksi. Tämä menetelmä vuonna 2012 tarjottu Hollantilainen keksijä Boyan Slat puhuu TEDx: ssä. Sitten hän oli vasta valmistunut, ja henkilökohtainen kokemus sai hänet kiinnostumaan tästä aiheesta. Lomallaan Kreikassa kaveri oli sukeltamassa ja hämmästyi nähdessään enemmän muovia kuin kalaa. Slat ei pitänyt erityisten alusten ja mekanismien käytöstä pullojen kohdennetussa pyydystämiseen, koska niistä ei olisi vain hyötyä, vaan myös haittaa. Ja hän ehdotti itse valtameren tai pikemminkin sen virran käyttämistä: tunnistaa kohdat, joihin roskat kerääntyvät, asentaa sinne U-muotoinen este, jossa on verkko, ja sitten vain odottaa.

Aluksi Slatin ideaa ei arvostettu, mutta hän ei antanut periksi ja kuusi kuukautta myöhemmin hän perusti oman yrityksen Valtameren puhdistus. Ja asiat lähtivät vauhtiin: vuonna 2013 idea lähti leviämään, projekti hankki tiimin ja sai rahoitusta joukkorahoituksella. Ensimmäinen raivausmetsästys järjestettiin vuonna 2021. Sittemmin hankkeessa on saatu useita satoja tonneja pulloja, kontteja ja muita esineitä. Muuten, verkostoja kehitettiin valtameren asukkaista huolella. Pienet eläimet, kuten plankton, voivat helposti uida solujen läpi, mutta suurille he asentavat erityisiä mekanismeja, jotka varoittavat tarpeesta muuttaa toiseen suunta. Jos delfiini tai hylje ui yllättäen verkkoon, lämpökamerat ilmoittavat asiasta ja järjestäjät auttavat eläimiä vapautumaan pelastusreikien läpi.

6. Läpinäkyvä materiaali aurinkopaneelitoiminnolla säästää sähköä

Asemilla käytetyt perinteiset sähkönlähteet, kuten hiili, kaasu tai öljy, aiheuttavat merkittäviä haittoja ympäristölle. 1 GWh: lla he jakaa 490-820 tonnia kasvihuonekaasuja. Auringon kaltaiset ehtymättömät luonnonvarat ovat paljon turvallisempia - tässä luku on vain 5 tonnia. Kerää ja sen säteistä tulevan energian käsittelyssä käytetään yleensä litteitä puolijohdeakkuja, jotka asennetaan katoilla. Tällaiset laitteet ovat usein mustia, joten ne ovat melko havaittavissa ulkopuolelta. Mutta on esteettisempi tapa vastaanottaa aurinkoenergiaa - läpinäkyvä luminesoiva aurinkokeskitin. Näin vuonna 2014 kehitetty Michiganin yliopiston tutkijat. Tutkijat ovat lisänneet siihen biomolekyylejä, jotka voivat kerätä energiaa auringonsäteistä ja muuntaa sen sitten sähköksi. Tällainen akku voidaan asentaa talojen ja autojen ikkunoihin tai jopa älypuhelinten näytöille.

Samanlaista ideaa käyttää kalifornialainen Ubiquitous Energy. He kutsuivat aurinkosähkömateriaaliaan UE Power. Tällä pinnoitteella varustetut ikkunat ovat jo asennettu joissakin rakennuksissa, mukaan lukien Ubiquitous Energy -toimisto Redwood Cityssä ja japanilainen lasiyhtiö Nippon Sheet Glass Co. Northwoodissa (Ohio).