簡單松枝,過濾掉99%的細菌,產生乾淨飲用水
湖邊露營,飲用水都喝完,怎麼辦?
找就近的松樹,折斷一根樹枝,把樹皮削乾淨,然後緩緩將湖水流經樹枝,將水收集起來,這個就近取材的過濾器,能過阻擋任何細菌,產生新鮮無汙染的飲用水。麻省理工學院的團隊,發現這項低科技的過濾系統,一天能產生4公升的飲用水,足夠一個人一天飲水所需。⋯⋯
研究報告指出,一小片木材(一棵樹,最幼小的木質部分,能將水從根部吸收上來的部分),能夠過濾掉水裡99%的大腸桿菌。他們說木材的毛細孔含有木質素,能夠傳輸一棵樹所有的樹液,過程中一併讓水從中流過,但將大多數種類的細菌擋掉。(因而有淨水出來)
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本文
如果你在湖邊露營,飲用水都喝完,有個簡單的解決方法。從最近的松樹,折斷一根樹枝,把樹皮扒乾淨,然後緩緩將湖水倒到這個樹枝,水從這樹枝經過,收集起來,這個隨手利用的過濾器,能過留住任何細菌,產生新鮮無汙染的可飲用水。
事實上,麻省理工學院的團隊,發現這項低科技的過濾系統,一天能產生4公升的飲用水,足夠一個人一天飲水所需。
有項研究報告指出,一小片木材(一棵樹,最幼小的木質部分,能將水從根部吸收上來的部分),能夠過濾掉水裡99%的大腸桿菌。他們說木材的毛細孔的大小含有木質素,能夠運送一棵樹所有的樹液,過程中一併讓水從中流過,但將大多數種類的細菌留置。(因而有淨水出來)
幼小木質部分是低成本,有效的水源過濾器,特別在蠻荒地區,並沒有先進淨水器這類的設備。
現在淨水膜是奈米化的毛細孔,不是你隨便在你家後花園能做出來的。這裡我們講的概念,是你不需要去做一個隔離膜,因為很好取得,你拿一根木頭就近取材,讓它成為飲水過濾物質。
今天市場上有很多淨水科技,難免有些缺點。有些仰賴氯處理,用來處理大量的淨水效果好,但成本較高昂。煮沸開水則能移走汙染物,但需要很多燃料去煮開。用隔離膜概念的過濾器,能移走細菌,但比較貴,需要幫浦,也容易阻塞。
木質,或許能提供低廉小規模的另一個(淨水)選擇,木質由木質素與多孔組織所組成,能將樹液從根部提取到上面。樹的管壁都有小小毛細孔,叫坑洞膜,樹液通過時,會像跳房子一樣,從一個地方跳到另一個地方,以便沿著樹的長度,去補給整棵樹的營養。毛細孔也會限制洞穴,洞穴過程,會讓空氣泡泡在木質素裡成長擴散,最後殺死一棵樹。木質素的小毛細孔,能留住泡泡,避免在木頭裡擴散。
植物會知道如何保命的方法,亦即如何過濾到泡泡,讓樹液更好流通。同理也適用在水的過濾,我們想把細菌從髒水中過濾出來,但又保留住最高流動可用的水。所以這是很棒的巧合,問題是一樣的。
為了研究木質的淨水潛能,研究員收集了白松的樹枝,並去掉外皮的木頭,然後切成一小段一小段,以便衡量一英尺寬,與半英尺寬,在過濾淨水後,收集到塑膠管,並用環氧樹脂密封,用夾子固定。看會收集到多少量的淨水。
在用汙染水做實驗之前,小組使用紅墨水,粒子直徑從70-500的奈米單位大小。所有液體通過後,研究員又將木質切一半,觀察紅墨水有多少留在木頭的頂端,有多少過濾後的淨水會流過。這個實驗顯示,木質天生就能過濾雜質,顆粒大於70的奈米單位(的顆粒)。
大腸桿菌會被木質擋下來
但是在另一項實驗裡,小組發現木質無法過濾水中小於20的奈米單位的顆粒。所以木頭的淨水效果仍是有底線在的。
所以要找對樹木
木質可過濾掉大多數種類的細菌,最小的細菌是200奈米單位。但是過濾器無法擋掉大多數的病毒,它們的體積是小更多的
他的團隊,現在計畫要衡量,其他樹木的木質之淨水潛力。一般而言,會開花的樹木毛細孔比較小,它們可能更適合過濾掉更小單位的雜質。不過會開花的樹木的管壁,一般較長,恐怕也不適合用來設計淨水用。
設計師對於使用木質,作為淨水過濾物質,感到很有興趣。也必須找到方法,讓木頭保持濕潤,或者讓它乾燥但留住木質素的功能。在別的以乾燥木頭做的實驗裡,他們發現水,不是避開淨水收集器,就是流到縫隙裡,終究無法過濾掉汙染物。
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