Marilah kita menggunakan imaginasi kita. 

Tiga jam berjalan kaki ke padang pasir Kenya, tetapi entah bagaimana, persekitaran anda tidak berubah. Tanah sama yang tidak berkesudahan, tanah yang panas, menindik yang sama, gadis yang sama berarak di hadapan anda dengan baldi airnya yang digigit-gosok sambil melanda satu sama lain. 

Tiba-tiba, semua gadis di hadapan anda mula berlari, masing-masing menyeret baldi airnya. Apabila debu yang dijangkiti oleh gadis-gadis berjalan perlahan-lahan hilang dari pandangan, anda melihat lubang air. Anda membungkuk, menggali pasir yang diawet dengan tudung, dan isi baldi anda dengan air yang tercemar. Anda mengetatkan cengkaman anda ke atas baldi yang berat, bersembunyi untuk perjalanan selama tiga jam lagi, dan ingatkan diri anda bahawa anda perlu merebut perjalanan penuh sebelum anda memasak makan malam dan mencuci piring. 

Jika anda berasa terdesak untuk bangun untuk kehidupan sebenar, itu terlalu buruk kerana ini adalah kehidupan sebenar. Mengikut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, sekurang-kurangnya 2 bilion orang di dunia tidak mempunyai pilihan selain menggunakan sumber air yang tercemar walaupun untuk minum. 

Sekarang, sebelum anda merasa tidak berpuas hati, anda harus tahu bahawa ada organisasi, universiti dan pelajar seperti anda di seluruh dunia yang memimpin pertempuran untuk air bersih. Teruskan dengan langkah 6 Goal daripada Matlamat Pembangunan Lestari Pertubuhan Bangsa-Bangsa (SDGs), mereka semua bekerja keras untuk membuat air bersih menjadi kenyataan bagi semua orang di planet ini. 

Dalam artikel ini, kami menyerlahkan beberapa usaha mereka untuk mengurangkan krisis air. 

Kelimpahan Air XPRIZE

Inovasi boleh datang dari sesiapa, tetapi semua orang memerlukan sumber untuk menjadikan inovasi menjadi realiti. The Yayasan XPRIZE tahu itu. Dengan menggunakan pertandingan insentif berskala besar, XPRIZE tidak hanya membuang wang dengan masalah, tetapi mencabar sesiapa sahaja dengan idea inovatif untuk menyelesaikannya.  

Mengikuti langkah-langkah dengan SDG PBB, XPRIZE berharap dapat memberi inspirasi kepada para inovator untuk membantu mewujudkan dunia yang banyak, di mana setiap orang mempunyai akses kepada tenaga, air bersih, perlindungan, pendidikan dan penjagaan kesihatan. 

Di hadapan air bersih, organisasi melancarkan Kelimpahan Air XPRIZE, persaingan bernilai jutaan dolar yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah kekurangan air dengan teknologi cekap tenaga yang menghasilkan air bersih dari wap air di udara pada bulan Oktober 2016.  

"Lebih dari 780 juta penduduk di negara-negara 43 menghadapi kekurangan air kerana kekurangan ketersediaan, pengedaran dan akses yang tidak merata, dan pencemaran," kata Zenia Tata, Pemimpin Hadiah di XPRIZE, dalam satu kenyataan.

Untuk impak maksimum, XPRIZE Abundance Water dicari "Untuk mewujudkan akses yang terdesentralisasi dan berpatutan kepada air, bila-bila masa dan di mana sahaja orang memerlukannya" menggunakan tenaga diperbaharui 100-peratus.

Untuk memenangi hadiah utama $ 1.75 juta, yang telah dianugerahkan pada Oktober 2018, Skysource / Skywater Alliance dibangunkan penjana air mudah alih yang mudah digunakan, yang menghasilkan minimum 2,000 liter air setiap hari dari atmosfera dalam iklim apa-apa dengan kos tidak lebih daripada dua sen seliter. 

MIT & UC Berkeley - Menarik air dari udara kering

Bersama-sama, satu pasukan penyelidik dari MIT dan University of California di Berkeley mencipta peranti yang menarik air dari udara kering.

Apa yang diperlukan untuk kuasa peranti itu adalah cahaya matahari, yang akan berguna terutamanya di kawasan miskin dan terpencil yang kekurangan akses kepada air yang selamat.

In ujian lapangan, Penyelidik MIT telah membuktikan bahawa peranti prototaip mereka memang boleh menarik air dari udara padang pasir.

"Ini benar-benar menggalakkan kami sebagai saintis dan jurutera untuk mengusahakan teknologi itu dan membuat perkembangan yang membolehkan kami lebih dekat dengan merealisasikan peranti berskala penuh dan menangani kekurangan air tempatan," kata penulis bersama-pemimpin Hyunho Kim, bekas MIT pelajar siswazah, dan Sameer Rao, MIT postdoc.

University of Minnesota - "Super sponge"

Dibangunkan oleh Abdennour Abbas dan beliau makmal pasukan, "super spons"Menggunakan nanoteknologi untuk mengeluarkan merkuri, neurotoxin yang boleh menyebabkan isu-isu kesihatan yang serius, dari paip dan tasik dalam masa kurang dari 5 dan dari sisa industri hanya dalam minit 5. 

Contohnya, ia hanya memerlukan span bola keranjang untuk membersihkan Tasik Como di Minnesota jika ia tercemar merkuri.

"Perkembangan teknologi cekap dan kos efektif seperti ini adalah cara terbaik untuk mengurangkan pencemaran alam sekitar dan kos pemulihan bagi industri," kata Abbas. "Ini adalah cara terbaik untuk meringankan perselisihan kami mengenai peraturan alam sekitar, dan itulah sebabnya kami memerlukan lebih banyak dana untuk sains dan kejuruteraan."

Universiti Texas di Austin - penuai kelembapan

Diketuai oleh Guihua Yu, seorang profesor bersekutu di Sekolah Kejuruteraan di UT Austin, sebuah pasukan penyelidik membangunkan teknologi solar yang menyerap kelembapan dari udara dan mengembalikannya sebagai air bersih. 

Teknologi baru ini mungkin dapat menggunakan anggaran kilometer kubik 50,000 air yang terkandung di atmosfera untuk membawa air yang bersih dan bersih ke kawasan yang paling terdedah.  

Menurut Yu, pasukan itu merancang untuk terus meneroka sains di sebalik menangkap dan melepaskan kelembapan dan menguap dan menghidupkan air untuk meningkatkan prestasi teknologi mereka dan mencari reka bentuk yang lebih kos efektif berdasarkan hidrogel. 

Dan dia bangga menjadi sebahagian daripada sekumpulan universiti yang berjuang untuk air bersih untuk semua. 

"Perhatian dari universiti-universiti di SDGs, terutamanya topik yang berkaitan dengan air bersih, adalah satu petanda jelas yang memperlihatkan pentingnya topik-topik seperti pembangunan tamadun manusia yang mampan," kata Yu. 

UT Dallas & Penn State University - Teknologi penuaian air

Diilhamkan oleh kumbang dan tumbuh-tumbuhan, satu pasukan penyelidik dari University of Texas di Dallas dan Penn State University mempunyai membangunkan permukaan yang dapat dengan cepat mengumpul molekul air dari kabus dan wap udara dan mengarahkan mereka ke arah reserbor di sepanjang mikrobroov yang dilincirkan.

Belajar dari kumbang padang pasir bagaimana menyerap titisan air dari kabus dan dari kilang periuk dan beras meninggalkan bagaimana cepat mengarahkan titisan air ke arah takungan, pasukan membina permukaan dan struktur berarah berarah nano berarah ke dalamnya. Mereka kemudian menyalut permukaan dengan pelincir cecair hidrofilik. 

Gabungan alur arah dan permukaan licin hidrofilik terbukti lebih berkesan untuk menangkap dan mengarahkan tetesan air daripada permukaan yang setanding.

Para penyelidik telah memfailkan paten di permukaan licin "hydrophilic directional" mereka atau SRS. 

"Kami merancang untuk mengeluarkan SRS dalam skala yang lebih besar," katanya Simon Dai, penolong profesor kejuruteraan mekanikal di Sekolah Kejuruteraan dan Sains Komputer Erik Jonsson di UT Dallas. "Kajian masa depan kumpulan kami termasuk pembangunan bahan tahan lama untuk penuaian air dalam kelembapan yang rendah."

Universiti Maryland - Penyejat Suria 

Satu pasukan dari University of Maryland telah berjaya membangunkan penyejat tenaga solar yang murah yang mengeluarkan air. 

"Pada masa ini, penyahgaraman air yang didorong oleh solar menjadi salah satu teknik yang paling menjanjikan untuk menambah bekalan air bersih disebabkan oleh banyak tenaga solar dan air laut serta jejak karbon diabaikan, terutamanya untuk kawasan terpencil yang kekurangan bekalan elektrik atau infrastruktur," katanya. dua penyelidik, Liangbing Hu, seorang profesor bersekutu sains bahan di UMD, dan Chaoji Chen, sebuah syarikat bersekutu postdoc di UMD. 

Diperbuat daripada kayu, penyejat mengapungkan air garam, menyerap panas matahari di atas, menarik air masin dari bawah, menukarkannya ke stim pada permukaan atasnya, meninggalkan garam dan menghasilkan air yang boleh diminum. 

Universiti Monash - sistem penyahgaraman berkuasa solar

Di Monash University, Australia, satu pasukan penyelidik yang diketuai oleh Xiwang Zhang, seorang profesor kejuruteraan kimia, membangunkan a teknologi berkuasa solar yang mengeluarkan air laut untuk menghasilkan air yang bersih dan bersih untuk ribuan komuniti luar grid. 

Melalui thread kapas, dengan diameter 1-milimeter, air garam dipam ke cakera penyejatan, yang diperbuat daripada kertas penapis super-hidrofilik. Kertas penapis menangkap air tulen dan menolak garam yang tinggal ke pinggir cakera. 

"Kami berharap penyelidikan ini dapat menjadi titik permulaan bagi penyelidikan lanjut dalam cara-cara pasif tenaga untuk menyediakan air yang bersih dan selamat kepada berjuta-juta orang, menerangi impak alam sekitar dan memulihkan sumber dari sisa," kata Zhang dalam satu kenyataan. 

Politecnico di Torino - Alat terapung terapung

Di Politecnico di Torino, Itali, pasukan penyelidik telah berjaya membangun prototaip alat terapung yang mengumpulkan air laut dengan menggunakan bahan berliang rendah, memanaskan air laut yang dipungut menggunakan tenaga solar, dan memisahkan garam dari air yang menguap kemudian menjadi boleh diminum. 

Tidak seperti kaedah konvensional yang memerlukan komponen mekanikal atau elektrik yang mahal dan rumit, seperti pam, teknologi mereka hanya menyerap air laut melalui bahan berliangnya. 

Dalam pakej kenyataan, para penyelidik berkata mereka berjaya menghasilkan sehingga 20 liter air minum bagi satu meter persegi yang terdedah kepada matahari setiap hari. 

Carnegie Mellon University - Sistem penapisan air

Kaedah lain yang boleh membantu kawasan-kawasan berair air ialah dengan menggunakan bahan tumbuhan sebagai cara menyaring air yang tidak bersih.

Penyelidik di Universiti Carnegie Mellon mempunyai Membangunkan jalan untuk menggabungkan protein benih dari kilang Moringa Oleifera, tumbuhan berharga secara komersial yang berasal dari India, dengan teknik penapisan pasir untuk menghasilkan mekanisme penapisan yang mudah dan berkesan.

Daripada protein benih, para penyelidik menghasilkan "f-pasir" yang positif, yang menarik bahan cemar yang negatif, dengan mudah menjadikan air yang tercemar menjadi air bersih.  

"Pasir kebanyakannya dikenakan secara negatif. Protein dari biji Moringa oleifera adalah positif, dan kebanyakan bahan pencemar yang digantung (tanah liat yang digantung atau zarah mineral lain, bakteria, bahan organik yang terurai semula secara semulajadi yang terdapat di alam sekitar) yang harus dikeluarkan dari air untuk membuatnya boleh dicaj secara negatif, "Katanya Bob Tilton, Profesor Chevron Kejuruteraan Kimia dan Kejuruteraan Bioperubatan di CMU.

Menurut Tilton, f-pasir akan mudah disesuaikan dengan pengguna tempatan, kerana teknik itu memerlukan sedikit alat dan kerja yang agak sederhana.

"Sistem boleh ditubuhkan untuk bekerja pada tahap yang sangat setempat, mungkin di peringkat isi rumah masing-masing," katanya.

Universiti Rice - Sistem rawatan air

Diketuai oleh Qilin Li, seorang profesor kejuruteraan awam dan alam sekitar serta sains bahan dan nanoengineering, penyelidik Universiti Rice bekerja pada a sistem rawatan yang boleh secara selektif menarik toksin berbahaya daripada air minum dan air sisa dari kilang-kilang, sistem kumbahan, dan telaga minyak dan gas.

Sistem ini secara terpilih menarik ion sasaran dari cecair melalui sistem seperti maze. Kemudian, apabila liang-liang itu diisi dengan toksin, elektrod boleh dibersihkan, dipulihkan dan digunakan semula.

Sistem rawatan dijangka menjadi alternatif yang murah, penjimatan tenaga kepada sistem tradisional.

Akademi Sains Cina di Beijing & Universiti Yangzhou - Teknologi pembersihan air

Dari Akademi Sains China di Beijing dan Universiti Yangzhou di Jiangsu, satu pasukan penyelidik telah membangunkan sebuah teknik cekap tenaga, teknik pembersihan air dengan menggunakan nanosheets karbon nitride grafit, bahan murah yang menyerap cahaya, menghasilkan oksigen reaktif dan membantu membunuh bakteria. 

Tidak seperti kaedah pemurnian air tradisional, teknik mereka menggunakan reka bentuk pemangkin yang unik yang menawarkan rawatan air yang selamat dan cekap. Prototaip mereka bukan hanya memerlukan minit 30 untuk memurnikan air yang kaya dengan bakteria, membunuh lebih daripada 99.9999 peratus bakteria, seperti E.coli, tetapi juga tidak meninggalkan pencemaran sekunder atau residu heavy-metal-ion. 

Cornell University - Kemudahan rawatan air yang cekap

Di samping penyelidikan untuk cara inovatif, kolej berkongsi teknologi mereka dengan orang-orang yang memerlukan mereka untuk bekerja paling banyak - penduduk tempatan di kawasan-kawasan yang lekang air. 

Di Cornell University, sebagai salah satu daripada banyak projek yang dipimpin oleh Institut Pertanian dan Pemakanan Tata-Cornell (TCI), inisiatif penyelidikan yang difokuskan untuk menyelesaikan kemiskinan, kekurangan zat makanan dan pembangunan luar bandar di India, AguaClara membina kemudahan rawatan air tanpa tenaga elektrik di kawasan luar bandar. 

Dibangunkan oleh Cornell University, Teknologi membuang bahan yang digantung dan pencemaran tahi dari air, menggunakan tenaga solar untuk mengepam telaga rendah ke tangki tinggi di sebuah kampung dan kemudian, tanpa elektrik atau bergantung kepada bahan api fosil, menyampaikan air bersih ke rumah kampung. 

Untuk menggalakkan pemilikan dan tadbir komuniti, AguaClara biasanya menjadi rakan kongsi dengan organisasi tempatan untuk membina, mengendali dan menyelenggara kemudahan rawatan air. 

Sebagai contoh, di kampung-kampung Jharkhand, India, rakan kongsi AguaClara dengan PRADAN, sebuah pertubuhan bukan kerajaan (NGO) tempatan, dan melatih penduduk tempatan untuk beroperasi dan akhirnya mengekalkan kemudahan melalui sistem tarif yang berpatutan. 

Ulster University - Pendekatan pelbagai disiplin untuk membersihkan air

Di Northern Ireland, Ulster University adalah yang mengetuai projek penyelidikan bernilai 6 juta untuk membangunkan teknologi kos rendah yang boleh menyampaikan air minuman yang selamat di rantau membangun. Bekerja dengan pelbagai universiti dari negara lain, Projek Air Selamat membawa ahli dari pelbagai bidang, seperti kejuruteraan, perniagaan, undang-undang dan psikologi. 

Pada awalnya bekerja dengan komuniti luar bandar di Columbia dan Mexico, pasukan itu melibatkan penduduk setempat dari awal projek sehingga teknologi akan memenuhi keperluan penduduk setempat. 

Berjuang bersama untuk air bersih dan banyak lagi 

Kebanyakan kali, mudah untuk mengambil perkara yang semestinya. Tetapi hanya kerana anda boleh berjalan ke air pancut dalam perjalanan ke kelas dan meminumnya tanpa perlu risau tentang ia tercemar, itu tidak bermakna ia mudah untuk semua orang di seluruh dunia. Nasib baik, organisasi dan universiti tidak mengubah masalah mereka. Sebaliknya, mereka melakukan apa yang mereka lakukan dengan baik untuk membawa air bersih kepada setiap isi rumah - inovasi, ideasi dan tindakan. 

"Universiti dan terutamanya 18-22 + tahun adalah masa depan bumi kita," kata Chen. "Belajar dan menjaga lebih banyak tentang SDG dan air bersih akan membantu 18-22 + tahun untuk menangani cabaran ini dengan lebih cekap apabila mereka lulus dan masuk ke dalam masyarakat."