注射式の浄水システムにより、清潔な飲料水へのアクセスを改善できる可能性(Injectable Water Filtration System Could Improve Access to Clean Drinking Water)

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2024-01-22 テキサス大学オースチン校(UT Austin)

◆テキサス大学オースティン校の研究者が開発した携帯型水浄化システムは、25%に相当する20億人以上の人々が清潔な飲料水にアクセスできない問題に対応します。この新システムはシリンジで水を収集し、ハイドロゲルフィルターでほぼ全ての微粒子を取り除くことで、コスト、簡便さ、効果、持続可能性で既存の商業オプションに優れています。
◆低コストかつ持続可能な材料から作られ、ナノセルロース繊維の絡み合ったウェブが粒子を捕捉し、30回使用後に交換可能。これにより、川や河川の水を手軽に浄化し、飲料水として利用可能となります。研究者は技術を大規模に拡充し、世界的な飲料水需要に対処する計画であり、国連の持続可能な開発目標に貢献します。

<関連情報>

持続可能な水浄化のためのバイオベースのナノファイバーヒドロゲルフィルター A bio-based nanofibre hydrogel filter for sustainable water purification

Meihui Jiang,Chuyan Jing,Chuxin Lei,Xue Han,Yiqiang Wu,Shengjie Ling,Yingying Zhang,Qing Li,Haipeng Yu,Shouxin Liu,Jian Li,Wenshuai Chen & Guihua Yu
Nature Sustainability  Published:19 January 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41893-023-01264-9

注射式の浄水システムにより、清潔な飲料水へのアクセスを改善できる可能性(Injectable Water Filtration System Could Improve Access to Clean Drinking Water)

Abstract

Removal of suspended solids (SS) is a prerequisite for delivering clean water. However, removal of ultrafine SS during water purification in a cost-effective manner remains a global challenge. Here we develop an injection-driven filter system that integrates a fully bio-based biodegradable nanofibre hydrogel film with a syringe to remove ultrafine SS for portable and sustainable water purification. The hydrogel film features a densely stacked and entangled nanofibre network, enabling it to reject ultrafine SS with a cut-off size of ∼10 nm at a ∼100% rejection efficiency, greatly surpassing commercial filter papers and microporous membranes. During operation, the flux of the injection-driven filter system reaches 90.6 g cm−2 h−1, which is 7.2 times higher than that of commercial polycarbonate ultrafiltration membrane operated under the same conditions. Moreover, this filter system demonstrates good scalability and reusability, with low cost and reduced environmental footprint. The versatility of this filter system is further proven by successful clean water production from various difficult-to-purify water resources, including muddy water, river water, dirty water from melted snow and nanoplastic-contaminated water. Overall, this work provides a facile yet cost-effective tool for sustainable water purification.

1100衛生工学一般
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