V svetu, kjer dostop do čiste pitne vode postaja vedno večji izziv, zveni ideja o majhni napravi, ki brez kemikalij očisti še tako onesnaženo vodo, skoraj kot znanstvena fantastika. A prav to razvija ekipa dr. Matevža Dularja s Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani – in to z metodo, ki temelji na fizikalnem pojavu, imenovanem kavitacija. Njihov projekt PureWater je bil izbran za financiranje na prestižnem razpisu evropskega raziskovalnega sveta. Gre za izjemen dosežek, saj je dr. Dular prvi slovenski raziskovalec, ki mu je uspelo pridobiti dva tovrstna projekta.
Voda, ki zavre brez ognja
Kavitacija, pojasnjuje Dular, je pojav, pri katerem se tekočina upari zaradi nenadnega znižanja tlaka – podobno kot pri vrenju, le da ne gre za segrevanje, temveč za nenadno znižanje tlaka, zaradi česar nastanejo mehurčki. Ko ti mikroskopski mehurčki implodirajo, ustvarijo izjemno močne tlačne valove, ki lahko poškodujejo trdne materiale – ali pa uničijo bakterije in viruse.
»Če kavitacija lahko načne lopatice vodne turbine, zakaj ne bi mogla razgraditi tudi patogenov v vodi?« se spominja začetne misli, ki je vodila do prvega raziskovalnega projekta. Po petih letih so dokazali, da to drži – a z omejitvami: sistem je bil učinkovit predvsem v zelo onesnaženi vodi. Za uporabo v vodovodnih sistemih ali bolnišnicah to ni zadoščalo.
Zato so s sodelavci z Inštituta Jožefa Stefana in Nacionalnega inštituta za biologijo naredili še korak dlje. V mehurčkih, ki jih ustvari kavitacija, so sprožili električni preboj – plazmo. Ta močno poveča razkuževalni učinek. »Zdaj ne gre več le za mehansko, ampak tudi za kemično in termično razgradnjo onesnaževal,« pojasni Dular. To je bil začetek, ki je vodil do projekta PureWater.
Pitna voda brez klora – in brez patenta
Projekt ima dva cilja. Prvi je razvoj kompaktne, energijsko učinkovite naprave, ki bi jo bilo mogoče vgraditi neposredno v vodovodne sisteme – na primer v bolnišnicah, kjer obstaja visoko tveganje za razvoj legionele. »Trenutni postopki razkuževanja temeljijo na pregrevanju vode do 70 stopinj Celzija ali na močnem kloriranju. Oboje je energijsko potratno, lahko nevarno ali pa draži kožo,« pojasnjuje Dular. Nova naprava pa bi delovala neprekinjeno in sproti razkuževala vodo – brez kemikalij, brez tveganj in z bistveno manjšo porabo energije.
Še ambicioznejši je drugi cilj: razvoj enostavne različice naprave, ki bi bila prosto dostopna v obliki odprtokodnih načrtov. »Predstavljajte si območje brez dostopa do čiste vode – sušno Afriko, popotresno območje … Namesto da ljudje prekuhavajo vodo ali jo filtrirajo z dragimi napravami, bi si lahko iz preprostih sestavnih delov sami izdelali čistilnik vode,« razlaga Dular. Projekt ne meri le na tržni uspeh, temveč tudi na družbeno odgovornost in globalno dostopnost.
Kot poudarja, je trenutno največji izziv povečati obstoječo laboratorijsko napravo na industrijsko raven. »V laboratoriju že deluje – voda se očisti, učinkovitost presega 99,99 odstotka. Zdaj nas čaka inženirski izziv: kako zagotoviti zanesljivo, dolgotrajno in robustno delovanje v realnih pogojih.«
Testiranje naprave v dejanskem okolju naj bi se začelo prihodnje leto. »Načrtujemo, da bomo izolirali del vodovodnega sistema, da bomo lahko sproti merili učinkovitost in morebitne pomanjkljivosti,« pravi Dular. Prvi rezultati naj bi bili znani do konca leta.
Ko tehnologija odgovarja na izzive prihodnosti
Projekt PureWater prihaja v času, ko podnebne spremembe, naravne nesreče in neenak dostop do osnovnih virov postajajo vsakdanji globalni izzivi. Voda, ki je marsikje še samoumevna, se v številnih delih sveta spreminja v redko in dragoceno dobrino. Prav v tem kontekstu projekt dr. Matevža Dularja ponuja več kot le znanstveni preboj – predstavlja konkretno orodje, ki združuje visoko tehnologijo, okoljsko zavest in solidarnost.
Naprava, ki deluje brez kemikalij, z nizko porabo energije in temelji na odprtih načrtih, ima potencial, da izboljša dostop do pitne vode tako v bolnišnicah kot v kriznih žariščih, kjer so obstoječe rešitve predrage ali nedostopne. Hkrati projekt dokazuje, da lahko znanost preseže meje laboratorija in se neposredno odzove na realne potrebe ljudi – če je le dovolj znanja, poguma in domišljije.
