Technologia słoneczna do odkażania wody pitnej
Dostęp do czystej wody pitnej jest niezbędny w codziennym życiu. W krajach rozwijających się nie zawsze jednak o taką wodę łatwo. Dlatego w ramach projektu SOLWATER zajęto się opracowaniem i oceną terenową działających w odosobnionych miejscach autonomicznych systemów reaktorów słonecznych do oczyszczania wody pitnej bez stosowania środków chemicznych. Rozwiązania oparte zostały na fotokatalitycznym (czyli przeprowadzanym z użyciem światła słonecznego) generowaniu rodników hydroksylowych i tlenu cząsteczkowego do celów detoksykacji i dezynfekcji zanieczyszczonej wody pitnej. W systemach dezynfekcyjnych zastosowano aktywowany światłem słonecznym fotosensybilizator na podłożu polimerowym. Wykorzystanie tlenu cząsteczkowego ma kluczowe znaczenie, ponieważ ma on zdolność dezaktywowania bakterii, reagując z białkami i lipidami znajdującymi się w błonach biologicznych. W toku projektu SOLWATER opracowano materiał fotouczulający tlen cząsteczkowy, składający się z porowatej struktury krzemowej i zaadsorbowanego heterocyklicznego poliazowego związku koordynacyjnego Ru(II). Porowata struktura krzemowa ma liczne zalety. Charakteryzuje się przepuszczalnością tlenu, umożliwia łatwe interakcje z mikroorganizmami, promujące dezynfekcję, ma dobrą stabilność mechaniczną, cieplną i chemiczną, a także korzystne właściwości optyczne. Fotosensybilizatory Ru(II) również mają wiele obiecujących cech. Charakteryzują się silną absorpcją światłą i długotrwałością stanu wzbudzonego, co umożliwia dezaktywację zanieczyszczeń w wyniku zderzeń z tlenem cząsteczkowym. Co więcej, sam materiał fotouczulający można produkować na dużą skalę. Przy użyciu dwóch fotoreaktorów słonecznych zawierających materiał fotouczulający przeprowadzono pomyślną dezynfekcję wody w ilości 20-40 litrów dziennie. W Argentynie, Peru i Meksyku rozpoczęto testy terenowe, aby wykazać przydatność tej technologii do dezynfekcji wody w środowiskach wiejskich. Rozpowszechnienie wyników w instytucjach publicznych będzie stanowić wsparcie dla stosowania tego rozwiązania i można przypuszczać, że będzie korzystne dla zdrowia i jakości życia społeczeństw w krajach rozwijających się.
