Oczyszczanie wody z użyciem promieni słonecznych i katalizatora
Co roku występuje cztery miliardy przypadków biegunki spowodowanych organizmami patogennymi zawartymi w zanieczyszczonej wodzie. Biegunka powoduje rocznie śmierć 2,2 miliona ludzi, w większości dzieci. Wynikiem infekcji jest skrajne odwodnienie, a przy chronicznym występowaniu może dojść do niedożywienia. Szybkie leczenie infekcji, szczególnie w biedniejszych krajach, może być trudne. Rozwiązaniem problemu jest skuteczna sterylizacja wody. Na początku lat 90-tych XX wieku opracowano tani i skuteczny sposób uzdatniania wody znany jako SODIS, który wykorzystywał synergiczny wpływ wywierany na wodę przez promienie słoneczne i ogrzewanie. Polega on na umieszczeniu zakażonej wody w plastikowych butelkach i ustawieniu ich, w miarę możliwości, w pełnym słońcu. Sposób okazał się bardzo skuteczny i występowanie przypadków zostało zredukowane o 30 do 80%. Jednak woda odkażana w taki sposób nie nadaje się o przechowywania. Dlatego w ramach projektu AQUACAT podjęto wyzwane znalezienia innej taniej metody, która pozwoli na ograniczenie ponownego rozwoju mikroorganizmów po dezynfekcji. Badana metoda oparta jest na fotokatalizie heterogenicznej z wykorzystaniem warstw dwutlenku tytanu (TiO2) uzyskanych w procesie zol-żel na pierścieniach szklanych. Do sprawdzenia metody szwajcarski zespół działający w Ecole Polytechnique Federale de Lausanne wykorzystał naturalnie skażoną wodę ze źródła. Wystawiono ją w plastikowych butelkach na działanie promieni słonecznych. Woda po zastosowaniu różnych metod uzdatniania została następnie oceniona pod kątem zawartości fekalnych bakterii coli przy użyciu testu opartego na technice wskaźnikowych substratów odżywczych. Test ten obejmuje zmianę koloru wskazującą na obecność bakterii coli. Metoda z użyciem katalizy heterogenicznej okazała się bardziej skuteczna w przypadku wszelkich bakterii coli niż technika SODIS. Przykładowo, w słoneczny dzień, korzystając z osadzonego TiO2, taki sam poziom dezynfekcji jak przy metodzie SODIS uzyskano w czasie o połowę krótszym. Co więcej, nie zaobserwowano ponownego rozwoju wszystkich lub fekalnych bakterii coli, a woda była wolna od zanieczyszczeń przez siedem dni. Potencjalne korzyści ze zdezynfekowanej wody, która może być przechowywana, są oczywiste. Na suchych i półsuchych obszarach, kiedy konwencjonalne sposoby uzdatniania wody są tymczasowo niedostępne, jest to tania i prosta alternatywa. Nie są potrzebne specjalnie przeszkolony personel ani kosztowna infrastruktura.
