Kείμενο: Φώτω Κόνσολα, MSc Περιβάλλοντος, Απόφοιτος Τμήματος Δασοπονίας & Δ.Φ.Π. Καρπενησίου
Το πρόβλημα των μολυσμένων υδάτων
Σύμφωνα με στοιχεία του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας κάθε χρόνο νοσούν περίπου 1.600.000 άνθρωποι από μολυσμένο νερό, η συντριπτική πλειοψηφία των οποίων είναι παιδιά. Η τεχνολογία η οποία υπάρχει και εφαρμόζεται για τον καθαρισμού των υδάτων μέχρι και σήμερα είναι είτε δαπανηρή είτε εν μέρει αναποτελεσματική. Ορισμένα φίλτρα μπορούν να «σταματήσουν» βακτήρια μήκους μόλις 200 νανόμετρα αλλά δεν μπορούν να φιλτράρουν ιούς οι οποίοι είναι μικρότεροι και μπορούν να περάσουν στο νερό που θα καταναλωθεί.
Η ιδέα
Η ιδέα του φίλτρου, από ξύλο πεύκης για πόσιμο νερό, δημιουργήθηκε από τον μηχανικό Ρόχιτ Κάρνικ του ΜΙΤ (Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης), όταν σε μια ημερίδα του ΝΑΤΟ ουσιαστικά κρυφάκουσε μια συζήτηση φίλων του βιολόγων οι οποίοι αναφερόταν στο ξυλώδες μέρος των φυτών και πως από εκεί μεταφέρεται νερό από τις ρίζες στα κλαδιά και στα φύλλα. Το ξύλωμα (ξυλώδες μέρος) των κορμών διαθέτει πολύ μικρούς πόρους, οι οποίοι μπορούν να συγκρατήσουν μικροσκοπικά μόρια. Οι μεμβράνες αυτές μπορούν να αποτρέψουν τη μεταφορά μέσα στο φυτό νερού με φυσαλίδες, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι θανατηφόρες για το ίδιο. Έτσι ο μηχανικός σκέφτηκε ότι αφού το φυτό φιλτράρει το νερό για το ίδιο γιατί όχι και για τον άνθρωπο.
Το πείραμα και τα αποτελέσματα
Η ερευνητική ομάδα του Κάρνικ προχώρησε στην υλοποίηση της ιδέας πειραματιζόμενη πάνω σε «φέτες» από ξύλο πεύκου πάχους 3 εκατοστών τις οποίες τοποθέτησαν μέσα σε πλαστικούς σωλήνες ώστε να αποτρέψουν το νερό να κυλά από το πλάι. Για να ξεκινήσουν τη δοκιμή έριξαν στην πάνω επιφάνεια του σωλήνα νερό με σωματίδια κόκκινου μελανιού (διάμετρος 500 νανόμετρα). Το ξύλωμα φίλτραρε το νερό και ουσιαστικά συγκράτησε όλα τα σωματίδια άνω των 20 νανόμετρων. Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί αποτελεσματικότερα από τεχνικά φίλτρα, αφού μπορεί να συγκρατήσει και βακτήρια τα οποία έχουν μήκος περίπου 200 νανόμετρα. Αυτό επαληθεύτηκε όταν οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν νερό μολυσμένο από το κολοβακτήριο Escherichia coli, και το ξύλο μπόρεσε να συγκρατήσει το 99% των μικροβίων. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι χρειάζεται αρκετός χρόνος ακόμη για την περαιτέρω μελέτη του εγχειρήματος και συνεχίζουν τις δοκιμές με περισσότερα είδη δέντρων ώστε να βρουν το καταλληλότερο για τη χρήση του στην κατασκευή φτηνών φίλτρων.
Εικόνα μικροσκοπίου όπου φαίνονται τα βακτήρια του E. coli (πράσινα) που έχουν εγκλωβιστεί στο ξύλωμα (μετά από φιλτράρισμα του νερού)
Άρθρα – Πληροφορίες
Boutilier M.S.H., Lee J., Chambers V., Venkatesh V. & Karnik R. 2014. Water filtration using plant xylem. PLoS ONE 9(2): e89934. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0089934.
Sperry J.S. 2003. Evolution of water transport and xylem structure. International Journal of Plant Sciences 164: 115–127.
http://news.mit.edu/ [Ανάκτηση 18/12/2017]
