Zatrzymuje 99,6 proc. bakterii i nie potrzebuje prądu. Studenci AGH stworzyli niezwykły filtr do wody

Konstrukcja nie wymaga pomp, energii elektrycznej ani skomplikowanych podzespołów. Studenci chcą wykorzystać naturalne właściwości drewna oraz minerałów, aby stworzyć prosty filtr, który można dostosowywać do lokalnych warunków i rodzaju zanieczyszczeń.

Drewno i minerały tworzą naturalny filtr do wody

Inicjatorem i realizatorem projektu HydroWood jest Koło Naukowe Geologów „Tryton”, działające przy Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej pod opieką mgr. inż. Eugeniusza Świstunia.

Innowacyjność ekologicznego filtra polega na połączeniu dwóch surowców – drewna oraz minerałów. Układ naczyń i porów drewna działa jak naturalne sitko zatrzymujące bakterie, natomiast minerały pomagają usuwać zanieczyszczenia nieorganiczne.

HydroWood wpisuje się w poszukiwania technologii wykorzystujących łatwo dostępne lub odpadowe materiały. Innym przykładem takiego podejścia, o którym pisaliśmy, jest beton zawierający biowęgiel pozyskiwany z osadów ściekowych.

Modrzew usunął 99,6 proc. bakterii grupy coli

Kluczowym etapem badań było porównanie materiałów w warunkach laboratoryjnych zgodnie ze standardową procedurą oznaczania bakterii grupy coli. Eksperymenty przeprowadzono na próbkach m.in. modrzewia, brzozy i akacji połączonych z diatomitem.

Głównymi badanymi czynnikami były prędkość przepływu wody oraz skuteczność usuwania takich zanieczyszczeń jak bakterie i metale ciężkie, w tym ołów. Najskuteczniejszy w usuwaniu bakterii grupy coli okazał się modrzew. Oznaczenie wykonane w trzech powtórzeniach wykazało 99,6 proc. skuteczności przy zachowaniu zadowalającej prędkości przepływu wody. Wyniki wskazują na duży potencjał rozwiązania, które wymaga jednak dalszych badań.

Aby sprawdzić działanie technologii w warunkach bardziej zbliżonych do naturalnych, wykorzystano również próbki wody pobrane z Wisły i Rudawy. Studenci mają nadzieję, że prosta konstrukcja ułatwi zastosowanie filtra w przyszłości.

– Eksperymenty przeprowadzamy w gumowej rurce, w której dolnej części znajduje się kawałek drewna przytrzymywany metalowym zaciskiem. Woda przepływa przez granulowany lub sproszkowany diatomit, a następnie przesącza się przez drewno. Filtr działa grawitacyjnie, dlatego nie potrzebujemy pomp ani urządzeń elektronicznych – wyjaśnia Agnieszka Dudek, członkini Koła Naukowego Geologów „Tryton”.

Właściwości wody i jej zachowanie pod wpływem różnych materiałów oraz warunków fizycznych wciąż są przedmiotem licznych eksperymentów.

Zanieczyszczone rzeki i problem dostępu do czystej wody w Ghanie

Z informacji przywoływanych przez AGH wynika, że około 60 proc. mieszkańców wiejskich obszarów Ghany korzysta z nieuzdatnionych wód powierzchniowych. Mogą one zawierać niebezpieczne zanieczyszczenia, w tym metale ciężkie pochodzące z działalności górniczej i przemysłowej.

W ważnych dla kraju rzekach – Ankob­rze, Bii, Densu, Pra, Tano i Wolcie – wykrywano podwyższone stężenia m.in. arsenu, ołowiu i rtęci.

– Dużą motywacją do realizacji tego zadania jest wizja, że możemy komuś pomóc, a prosty system może odmienić życie ludzi, którzy nie mają dostępu do bezpiecznej wody pitnej – mówi Agnieszka Dudek.

Problem zanieczyszczeń pochodzących z przemysłu i gospodarki odpadami nie dotyczy wyłącznie Afryki. Badacze poszukują również sposobów na ograniczenie wpływu ścieków i przekształcanie ich składników w użyteczne materiały.

Studenci AGH przetestują HydroWood w Ghanie

Obiecujące wyniki laboratoryjne uzyskane w Polsce zaowocowały zaproszeniem realizatorów projektu HydroWood do współpracy międzynarodowej przez prof. Alberta Ahenkana z University of Ghana Business School. We wrześniu studenci mają polecieć na dwa tygodnie do Akry, stolicy Ghany.

Celem wyjazdu jest pobranie próbek wody z lokalnych cieków oraz próbek dostępnych na miejscu gatunków drzew. Zebrane materiały zostaną następnie przewiezione do Polski i przebadane pod kątem występujących w nich zanieczyszczeń.

Pozwoli to dostosować filtr do warunków przyrodniczych Ghany. W zależności od uzyskanych wyników studenci rozważają również prowadzenie podobnych działań w innych krajach Afryki. HydroWood należy do szerszej grupy niedrogich technologii, które mogą być stosowane poza wyspecjalizowanymi laboratoriami.

Grant i zgłoszenie patentowe dla HydroWood

Motywacją do dalszych działań było otrzymanie pełnej kwoty grantu TURBOgrant Fundacji ORLEN w wysokości 50 tys. zł. Wsparcie finansowe umożliwi wyjazd do Ghany oraz dalsze udoskonalanie technologii. Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej przyjął już wniosek o udzielenie patentu na wynalazek Koła Naukowego Geologów „Tryton”.

Źródło: Akademia Górniczo-Hutnicza

Szukasz więcej inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.