На Северном Кавказе ученые запатентовали новый способ очистки воды

Ученые Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) разработали и запатентовали новый способ очистки и обеззараживания воды, способный значительно повысить качество жизни в разных уголках страны и помочь в экстремальных условиях. Он позволяет очистить грунтовую и даже морскую воду, чтобы она стала безопасной и вкусной.

Особенно актуальна эта технология для территорий, где нет централизованного водоснабжения, например в отдаленных районах, либо во время чрезвычайных ситуаций, а также в полевых условиях. В традиционных системах водоочистки фильтрация и обеззараживание идут рука об руку, но обычно для этого требуются сложные установки, которые требуют постоянного обслуживания, а иногда и использования химикатов (вроде хлора), потенциально опасных для человека. Технология ставропольских ученых позволяет получить безопасную питьевую воду без необходимости подключения к электросетям или использования громоздкой техники.

Чтобы превратить воду из скважины, колодца или реки в питьевую, достаточно использовать компактное устройство, состоящее из корпуса, двух электродов и мембраны. Сердце системы - электродиализатор, оснащенный нейтральной полупроницаемой мембраной, которая может быть изготовлена из обычного брезента. Жидкость проходит через это устройство, где на нее воздействует электрическое поле.

Для получения воды питьевого качества не требуется устанавливать оборудование, которое нуждается в постоянном обслуживании, подчеркивает профессор департамента строительной инженерии и прототипирования Института перспективной инженерии Николай Стоянов.

- Образующийся в результате электрохимической реакции гипохлорит натрия обеззараживает поток, также обеззараживание осуществляется под действием электрического поля. Кроме того, вода пропускается через мраморную или доломитовую крошку, что улучшает ее вкус: из горько-соленой она становится чуть сладкой. Устройство подходит не только для полевых условий, оно может быть использовано для системы индивидуального водоснабжения или водоснабжения нескольких домов, даже улицы, путем создания локальной водопроводной сети, - объясняет профессор.

Во время обработки электрическим полем разрушение клеточных мембран бактерий происходит на физическом уровне. Клетки патогенных микроорганизмов буквально разрываются электрическими импульсами и погибают. Параллельно запускается электрохимическая реакция, в воде возникает гипохлорит натрия. Это классическое обеззараживающее средство, которое эффективно уничтожает оставшиеся бактерии и вирусы, предотвращая их размножение.

Научная группа СКФУ доказала и экономическую эффективность метода: расход электроэнергии на обработку одного кубометра воды составляет лишь 1,2 киловатта в час - это приблизительный расход обычного электрического чайника за несколько кипячений. Одно из заметных преимуществ метода - независимость от централизованных источников тока. Устройство можно запитать от любого подходящего источника: электрической сети, автомобильного аккумулятора или солнечных панелей. Это особенно ценно в экстремальных обстоятельствах.

Как рассказал корреспонденту "РГ" Николай Стоянов, он уже около 40 лет занимается вопросами очистки воды, в том числе морской, - для котлов, генераторов, электростанций. По словам ученого, новую разработку можно применять в зонах боевых действий, где инфраструктура разрушена, чистой и безопасной воды зачастую просто нет, а риск эпидемий возрастает из-за загрязнения почвы.

- На территориях, охваченных боевыми действиями, есть захоронения, поэтому пить воду из подземных источников там опасно. В этой ситуации может помочь наш метод, - подчеркнул Стоянов.

Похожий метод сейчас используют и на крупных очистных сооружениях. Разница в том, что гипохлорит вырабатывают на специальной установке, а уже затем добавляют в водопроводную воду. Такая система, к примеру, работает в Ставрополе. Как отметил Николай Стоянов, раньше воду просто хлорировали, но от такой технологии впоследствии отказались, посчитав ее небезопасной.

Кстати

На Ставрополье уже не первый год решают проблемы с водоснабжением некоторых населенных пунктов. Особенно остро они проявляются летом, когда некоторые источники пересыхают, а люди тратят больше ресурсов на полив. Кроме того, в некоторых районах износ сетей превышает 90 процентов, а где-то инфраструктуры вообще нет.

Систему водоснабжения в регионе из года в год совершенствуют, однако процесс этот долгий и дорогой. Пока проблему решают в одном районе, она возникает в двух других. "Масштабная модернизация систем водоснабжения в крае началась в 2019-м. В этом году улучшим водоснабжение около 240 тысяч жителей края. Одновременно формируем план мероприятий на будущее. Их тоже нужно обеспечить финансированием", - отметил губернатор региона Владимир Владимиров.