Flickr/kudumomo

W opublikowanym w zeszłym roku raporcie fundacji World Economic Forum pt. „Global Risks 2013”, ponad 1500 ekspertów z różnych dziedzin uszeregowało 50 czynników ryzyka zagrażających Ziemi pod względem prawdopodobieństwa ich wystąpienia oraz potencjalnego wpływu na świat. Problemy z dostępem do wody okazały się być czwartym najbardziej prawdopodobnym scenariuszem ogólnoświatowego kryzysu oraz drugim możliwie najbardziej niszczycielskim. UNESCO w jednym ze swoich raportów wydanych w tym roku ostrzega, że co najmniej 768 milionów ludzi na świecie nie ma dostępu do wolnej od zanieczyszczeń wody. Nawet wysoko rozwinięte kraje Europy i Ameryki Północnej doświadczają problemów z zapewnieniem swoim obywatelom odpowiedniego dostępu do wody, wskutek zmian klimatu oraz wciąż rosnącego popytu na energię i produkty rolne.

W gronie krajów mogących mieć problemy z wodą znajduje się również Polska. Dane Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej pokazują, że już w tej chwili statystyczny Polak ma do dyspozycji trzy razy mniej wody niż przeciętny Europejczyk. W marcu tego roku wiceminister środowiska Stanisław Gawłowski porównał zasoby wodne Polski do zasobów... Egiptu, zaznaczając jednak, że Polska dysponuje jednymi z najlepszych na świecie technologii uzdatniania wody.

Właśnie efektywne oczyszczanie wody może stanowić istotną broń w walce z jej niedoborami. Ponadto, biorąc pod uwagę, że zaledwie 2,5% światowych zasobów wody to woda słodka, ważnym jej źródłem mogą stać się instalacje odsalające wodę z mórz i oceanów. Grafenowe filtry odsalające i oczyszczające stanowiłyby istotny technologiczny krok naprzód – wysoka mechaniczna wytrzymałość grafenu pozwoli pracować takim filtrom efektywnie i niezawodnie.

Póki co firma Lockheed Martin opatentowała materiał oparty na perforowanym grafenie (ang. „Perforene”), który chce wykorzystać w tym lub przyszłym roku do stworzenia prototypu filtra, który zostanie następnie przetestowany w instalacjach przemysłowych odsalających wodę. Komercjalizacja ma zaś zostać rozpoczęta w około trzy lata od powstania prototypu, po rozwiązaniu problemów związanych z produkcją przemysłową. Amerykańska firma nie jest jednak jedynym podmiotem, który pracuje nad nowym typem filtra, więc nie jest wykluczone, że to nie ona opracuje go jako pierwsza.

Warto wspomnieć chociażby o niedawnych badaniach przeprowadzonych w Massachusetts Institute of Technology. Starszy brat grafenu – grafit – posłużył do stworzenia materiału filtracyjnego, który unosi się na powierzchni wody i korzystając jedynie z energii słonecznej zamienia wodę w wolną od zanieczyszczeń parę wodną. Takie rozwiązanie jest wydajne energetycznie, gdyż nie wymaga dostarczania dodatkowej energii poza słoneczną – samo umieszczenie grafitowej gąbki w nasłonecznionym miejscu na powierzchni wody powoduje szybkie parowanie. Gdy zostanie opracowane pełne urządzenie, w którym para wodna byłaby skraplana, będzie to wielkim przełom w technologii filtrów do wody.

W obu powyższych przypadkach, sam materiał to jeszcze zbyt mało, aby mówić o prototypie filtra, jednak przytoczone badania pokazują znaczny potencjał rozwiązań opartych na grafenie czy graficie. Warto zatem śledzić doniesienia dotyczące filtrów opartych na strukturach węglowych, gdyż mogą one pomóc w uniknięciu kryzysu, którego skutki odczuje cały świat.

Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Odsalanie wody morskiej II. Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.

Bibliografia:

Podsumowanie raportu fundacji World Economic Forum „Global Risks 2013” (ang.)
Raport UNESCO "The United Nations World Water Developement Report 2014 - vol. 1 - Water and Energy" (ang.)
W Polsce mamy coraz mniej wody - tylko tyle, ile w Egipcie
The World's Water (ang.)
Lockheed Martin Says This Desalination Technology Is An Industry Game-Changer (ang.)
Investors See Great Potential In Graphene (ang.)
Steam from the sun (ang.)