Vízhiány miatt elnéptelenedhet a Föld

A vízhiány jelentette veszély mérséklésére világszerte kiterjedt kutatások folynak, részint az édesvízkészletek túlfogyasztásának meggátlására, részint a szennyezettek megtisztítására és magának a szennyezésnek a csökkentésére. Az ivóvíz fogyása a Föld elnéptelenedéséhez vezethet. Hiába van a tengerekben rengeteg sós, a magas hegyek és a sarkvidékek jegében édesvíz, hiába újulnak meg a víz körforgása során a felszíni vizek a kontinenseken és törnek fel a mélyből gyógyhatásúak, az édesvízkészlet vészesen fogy. A folyamat okozója maga a víz nélkül életképtelenné váló emberiség.

Egyrészt ott, ahol könnyen hozzáférhető, az ember nem csupán mértéktelenül használja, hanem közben szennyezi is a vizet (például higiéniai céljaira: egy angol hidrológus szerint a legveszélyesebb vízszennyező találmány az angol vécé.) Másrészt gátlástalanul dönti a kincset érő édesvizekbe a legkülönbözőbb mérgező hulladékokat és melléktermékeket, élvezhetetlenné és ihatatlanná téve a vizet. Harmadrészt a légkör felmelegedésének okozójaként elősegíti a sarki és magashegységi jégbe, hóba fagyott édesvízkészletek felolvadását, illetve a tengerekbe kerülésük révén sós vízzé válásukat.

A kutatások sokrétűek és szerteágazóak.
A Kentucky Egyetemen dolgozó Sylvia Dauert biokémikus génkezeléssel olyan bioszenzort, érzékelő organizmust "talált fel", amely képes jelezni a vízben lévő mérgező anyagokat, köztük az arzént, antraxot, ólmot. Az érzékelés céljára átalakított E-coli bacilusokat (baktériumokat) vékony, hosszú kábelhez erősítette, és így merítette őket a szennyezett vízbe. Ha méreg, például arzén ér a bacilushoz, annak proteinjei fluoreszkálni, világítani kezdenek. Parányi fényforrás is elegendő ahhoz, hogy az érzékelő műszer a vékonyka kábelen keresztül jelezze, milyen mérget észlel. Annak jelenlétét akkor is kimutatja, ha részecskéi a vizsgált víznek csupán milliomodnyi részét alkotják. A nagy feladat most az, hogy a laboratóriumban kitűnően működő érzékelőt vízhálózatokban is használhatóvá tegyék. A fejlesztés már megkezdődött.
Az Aquaporin dán vállalat olyan víztisztító rácsot, membránt dolgozott ki, amellyel a sós tengervíz az eddigi módszereknél 66 százalékkal olcsóbban, az ozmózisos eljárásoknak mindössze 10 százalékát igénylő energiával tehető ihatóvá. A proteinekből, fehérjékből alkotott rács nyílásai mindössze nanoméretűek, így azokon kizárólag csak a víz molekulái csorognak át a gravitáció hatására. Az egyéb anyagok és szennyezők fennakadnak rajta, és szükség szerint eltávolíthatók róla. Nagy méretű változatát még az idén bemutatják.

Angliában igen korán kiépítették a vízellátó és szennyvízelvezető hálózatokat, következésképpen ott kezdtek el a csőrendszerek a leghamarabb elöregedni, ami sok esetben kilyukadásukkal jár. A skót Brinker Technology cég az ilyen, jelentős vízveszteségeket, illetve talajszennyezést okozó csőtörések javítására fejlesztette ki azt az eljárást, amellyel falbontás vagy árokásás nélkül is a be lehet foltozni a csöveket. Lényege az a szabadalmaztatott, Platelet nevű gumiszerű műanyag, amelyet borsszemtől szilvaméretűig terjedő nagyságban gyártanak. A csőbe helyezett anyag a gyenge áramlásúra "állított" vízzel jut el a lyukadás pontjáig. Ott a kiszökő víz magával együtt a nyílásba szívja a tömítőanyagot, és mert annak helyesen megválasztott darabkái nem férnek ki a résen, összegyűlnek és megkötnek - a szó szoros értelmében befoltozzák a csövet. A tömítő anyag a szennyvízlefolyó csövekben is használható, mert ugyanúgy elakad a törés helyén.

Egy Missouri állambeli vállalat olyan bőr- és üvegszövet-darabkákból álló anyagot dolgozott ki, amelyet hőhatásra keményedő epoxy gyantába kevernek, és folyékonnyá tesznek. A nehezen kiásható helyen bekövetkezett vízcsőtörések esetén a sérült szakasz két, hozzáférhető végének kiszerelése után a folyékony anyagot a sérült csőszakaszba pumpálják, hevített gőzzel a csőfalra nyomatják, ahol a gőz hőjétől új, nyomás- és vízálló béléssé szilárdul.
A RedZone Robotics amerikai vállalat Solo típusú automata szennyvízalagút-ellenőrét a Carnegie Mellon Egyetem kutatói tervezték. A videóval, lézerrel, visszhangszondával (szonárral), adatrögzítővel ellátott, aktatáska méretű és lánctalphoz hasonló gumiszalagon haladó, az alagút hibáit gondosan feltáró szerkezet két óra alatt halad végig egy olyan hosszú rendszeren, amelynek szerelőkkel bejárása korábban tíz óráig tartott.

Bruce Logan, a Pennsylvaniai Állami Egyetem környezetvédelmi mérnöke olyan kisméretű üzemanyagcellát talált fel, amely a szennyvíztárolók vegyi anyagainak kémiai energiáját közvetlenül át tudja alakítani elektromos árammá. Kísérletei során a szennyvizet grafitszálból készített tartályba - anódba - zárta, ahol a baktériumok által lebontott fehérje-, zsír- és cukorelektronok összegyűlnek, majd  egy vezetéken átáramlanak az elem másik részébe, a katódba. A folyamat eredményeként az energiacellában hidrogén keletkezik. A hidrogén pedig alkalmas a vizeletet vízzé tisztító szerkezet működtetésére. (Az űrhajósok vizeletét már régóta így alakítják vissza vízzé.)

Az első, hasonló elven alapuló, de még nem a fentebb említett módot alkalmazó, hidrogénnel működő, 100 000 fős település szennyvizét tisztító létesítményt tavaly helyezték üzembe az Egyesült Államokban; melléktermékként 200 tonna szemcsés, magas hatásfokú műtrágyát is előállít.
Skandináviában már több is működik belőlük.