Under en ny coronavirus-pandemi har mennesker i udviklede lande adgang til en rigelig forsyning med rent vand og vasker deres hænder så ofte som nødvendigt for at beskytte sig selv mod sygdom.
Men næsten en tredjedel af verdens befolkning er ikke engang garanteret rent drikkevand.
Forskere ved University of Rochester har fundet en måde at løse dette problem ved at bruge sollys, som er tilgængeligt for alle, til at fordampe og rense forurenet vand med mere end 100 procent effektivitet.
I et papir offentliggjort i tidsskriftet Nature Sustainability demonstrerede forskere i laboratoriet hos Chunlei Guo, professor i optik, hvordan en stråle af femtosekund laserimpulser ætsede overfladen af en almindelig aluminiumsplade til et materiale med superabsorberende og superenergi- absorberende egenskaber.
Eksperimenter i laboratoriet viste, at metoden reducerede tilstedeværelsen af alle almindelige forurenende stoffer såsom rengøringsmidler, farvestoffer, urin, tungmetaller og glycerin til sikre niveauer til at drikke.
Denne teknologi kan også bruges i udviklede lande til at afhjælpe vandmangel i tørre områder og til afsaltningsprojekter.
Derudover, selvom kogning længe har været anerkendt som en metode til at eliminere mikrobielle patogener og reducere dødsfald fra diarréinfektioner. Men kogende vand fjerner ikke tungmetaller og andre forurenende stoffer.
Solbaseret vandrensning kan dog i høj grad reducere disse forurenende stoffer, fordi når fordampet vand bliver gasformigt og derefter kondenserer og samler sig, forbliver næsten alle urenheder.
Den mest almindelige metode til solbaseret vandfordampning er volumetrisk opvarmning, hvor en stor mængde vand opvarmes, men kun det øverste lag kan fordampe.
Dette er klart ineffektivt, siger Guo, fordi kun en lille del af varmeenergien bruges.
Solpanelerne, der er udviklet i Guos laboratorium, undgår ineffektiviteten ved traditionelle solmetoder til at fordampe vand ved at trække et tyndt lag vand fra et reservoir og placere det direkte på overfladen af en solfanger til opvarmning og fordampning.
"Derudover, fordi vi bruger en slidset overflade, er det nemt at rengøre med en spray," siger Guo.
"Den største fordel," tilføjer han, "er, at panelernes vinkel konstant kan justeres, så de vender direkte mod solen, når den står op, og derefter bevæger sig hen over himlen, før solen går ned" - for at maksimere energiabsorptionen.
Projektet blev finansieret af Bill og Melinda Gates Foundation, National Science Foundation og US Army Research Office.
