Ifølge Verdenssundhedsorganisationen WHO bruger 2 milliarder mennesker verden over drikkevandskilder, der er forurenet med afføring, og i 2040 vil en stor del af de naturlige vandressourcer være ramt af vandstress, hvor mængden af vand, der anvendes, overstiger tilgængeligheden.

Der er derfor behov for endnu bedre, billigere og lettere tilgængelige teknologier til at oprense vand. Netop det er forskere fra det schweiziske forskningsuniversitet École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) lykkedes med at udvikle.

Læs også: Hvad er klima og klimaforandringer?

Sollys genererer molekyler, der dræber bakterier

I tidsskriftet npj Clean Water, som er en del af forlaget Nature, har forskerne fået udgivet en videnskabelig artikel, der omhandler udviklingen af en ny type vandrensningsfilter. Filteret er helt særligt, da det bruger nanotråde af det naturligt forekommende mineral titandioxid (TiO₂) og kulstofnanorør i samspil med sollys.

Vandrensningsfilteret ligner mest af alt en billedramme og fungerer ved, at forurenet vand løber gennem filteret. Processen udnytter sollys til at rense vandet. Det sker ved, at nanotråde af TiO₂ absorberer UV-lys fra solen og genererer en gruppe af molekyler kaldet reaktive oxygenarter (ROS), herunder brintoverilte (H₂O₂) og hydroxid (OH). Molekylerne er i stand til effektivt at dræbe patogene bakterier – det vil vise baktier, der forårsager sygdom.

Vandrensningen ved dannelsen af de reaktive oxygenarter sker i tillæg til den mekaniske rensning, når forurenet vand passerer nanotrådene. Ved at flette nanotrådene sammen med kulstofnanorør dannes et kompositmateriale, der tilfører et ekstra lag af rensning gennem opvarmning og pasteurisering af vandet. Det dræber bakterier og store vira.

Er ikke kun en effektiv bakteriedræber

Forskerne har indtil videre testet vandfiltreringsteknikken på en række E. Coli-bakterier. Der er nærmere bestemt testet på Campylobacter jejuni, som forårsager diarré, Giardia Lamblia, der forårsager tarminfektionen giardiasis, Cryptosporidium, der forårsager cryptosporidiose, Hepatitis A-virus og bakterien Legionella Pneumophila, som forårsager Legionærsyge.

Hidtil har filteret vist rigtigt gode resultater, når det kommer til patogene bakterier, men teknikken har også vist lovende resultater ved rensning af mikroforurening fra blandt andet pesticider, lægemiddelrester, hormoner og kosmetik.

”I et tæt samarbejde mellem kemikere, fysikere og biologer har vi udviklet en meget effektiv vandrensningsanordning, som ikke har brug for nogen anden energikilde end sollys. Vores prototype kan levere rent drikkevand selv på fjerntliggende steder til små befolkninger og kan nemt opskaleres. Det er en stor bedrift,” siger László Forró, professor i kvantefysik.

Læs også: Nyheder om klima og grøn teknologi