Planeten har et vandproblem.
På trods af alle de videoer, du måske har set af rasende floder og dobbeltcifret regn, ligger den større fare med for lidt snarere end for meget vand. Det er et af Jordens store paradokser - et sted, der har 70 procent af dens overflade dækket med væske overfor truslen om en massiv tørke. I 2030 kunne næsten halvdelen af verdens befolkning ifølge De Forenede Nationer håndtere vandknaphed.
Løsningen, det kan se ud, ville være at dramatisk øge afsaltning, den ældgamle proces med at gøre havvand drikkeligt ved at fjerne salt fra det. Metodikken er nået langt siden græske sejlere kogte vand og indsamlede de destillerede drikkelige dråber. I dag er der ifølge International Desalination Association næsten 18.500 afsaltningsanlæg over hele verden.
Teknologien har haft stor indflydelse nogle steder. I Israel kommer for eksempel mere end halvdelen af landets vandforsyning nu fra afsaltningsanlæg, herunder $ 500 millioner dollars, det nyeste Sorek-anlæg syd for Tel Aviv. Og sidste måned blev den første gård i verden, der kørte på solenergi og afsaltet vand, i drift i Australien.
Men afsaltningsanlæg kræver meget energi, hvilket betyder, at dem, der drives af fossile brændstoffer, kan være ansvarlige for et højt niveau af drivhusgasser. Deres affaldsprodukt - saltlage fjernet fra havvand - kan skade havets liv. Og de kan være meget dyre. Det største afsaltningsanlæg i USA åbnede sidste år omkring 30 mil nord for San Diego. Det kostede omkring 1 milliard dollar at bygge.
En anden tilgang
Shane Ardo indrømmer, at det ikke var så længe siden, at han ikke vidste en hel masse om afsaltningsverdenen. Men Ardo og hans lille team af forskere ved University of California, Irvine har muligvis fundet et alternativ til store, dyre planter, som ikke rigtig er en mulighed mange steder, hvor behovet for ferskvand er størst, som f.eks. Syd for Sahara Afrika.
De undersøger, om det er muligt at fremstille containere fra stoffer, der kun med sollys kan fjerne saltet fra havvand. ”Forestil dig, hvis du kunne dyppe en plastflaske i havet og få den beholder til at tage saltet ud af vandet foran dine øjne, ” forklarer Ardo.
En sådan magisk flaske er stadig meget en hypotetisk, men baseret på hans forskning mener Ardo, at der kan dannes membraner, der kan absorbere lys og derefter bruge disse solfotoner til at få saltioner til at bevæge sig ud af vandet.
”Vores hele samfund kører ved at bevæge elektroner, ” siger han. ”Vi flytter elektroner i ledninger for at køre mange ting. Vi ved også, hvordan man tager solenergi og konverterer den til strømførende elektroner og bruger dem til at køre ting. Men for at drive processer som afsaltning, behøver du ikke elektroner - du skal bare flytte ionerne og tage dem ud af vandet.
”Der har været en masse spænding ved det, vi laver, ” tilføjer Ardo. ”Ingen har taget et syntetisk plastmateriale for at drive denne type proces, denne ioniske kraftproduktion. Da jeg drømte det op, så det på papiret rimeligt ud. ”
På udkig efter svar
Lab-arbejde i de sidste par år gav mere støtte til hans teori, og i sidste uge fik Ardos forskning et stort løft, da han blev udnævnt til en "Moore Inventor Fellow" af Gordon og Betty Moore Foundation og tildelte en $ 825.000 tilskud for at bevæge projektet fremad .
Ardo ved, at det næppe er en sikker ting at udvikle en beholder, der afsaltning af saltvand alene. Men han siger, at han er fast besluttet på at fortsætte med at teste konceptet.
"Der har været mennesker, der har stillet en masse spørgsmål om dette, og det elsker jeg, " siger han. "Jeg vil have dem til at presse mig hårdt. Hvis jeg ikke har svaret, det er noget, jeg skal undersøge. Og hvis noget vil bryde vores idé, vil jeg vide. Jeg vil ikke bruge tid på noget, der har en grundlæggende årsag til, at det er forkert. Men jeg tror, vi har noget her. ”
Ardo mener, at ved at gøre det muligt for afsaltning at finde sted i en relativt lille container, måske endda en person kan transportere, kan du dramatisk reducere omkostningerne og miljøbelastningen ved omdannelse af havvand og også skabe en levedygtig måde at levere ferskvand på, hvor udviklingsland og penge er begrænset.
Han indrømmer, at det er svært at forudsige, hvornår et produkt som dette faktisk kunne eksistere. Et af de næste trin er for ham og hans team at begynde at fremstille deres egne polymerer fra bunden ”nu hvor vi har en god idé om, hvad der skal gøres.” Han siger, at de er nødt til at fremstille farvestofmolekyler, der kan absorbere mere lys.
”Jeg ved ikke nøjagtigt, hvordan applikationen ser ud, ” bemærker Ardo. ”Jeg har en generel fornemmelse. Men banen er virkelig spændende og lovende. Hvad jeg kan lide er, at det giver os mulighed for at se på denne konvertering på en ny måde. Måske med min gruppe, uanset hvor meget vi lærer, kan vi ikke finde ud af det. Måske vil en neurobiolog gøre det.
”Men jeg tror, vi kan gøre meget. Jeg tror, det kan være en stor aftale. ”
