Bacteriën verwijderen uit water met geluid

De voorraad aan zuiver water op aarde komt steeds meer onder druk te staan. Daarom zijn vele wetenschappers bezig met onderzoek om op een snellere en eenvoudigere manier water te kunnen zuiveren. Een groot probleem met de huidige filters is dat er na een bepaald tijd een interventie moet gebeuren om de verzamelde verontreinigingen te verwijderen van het filter-element. Het Amerikaanse leger sponsort een project die onderzoekt waar geluid een hulp kan zijn in het waterzuiveringsproces.

Indien men op voorhand de verontreinigingen (vooral voor bacteriën) in het water onderzoek dan kan men een specifieke filter gaan selecteren die optimaal is voor het filteren van het onderzochte water. Maar het onderzoek naar de verontreinigingen in een waterstroom verloopt niet zo evident. Dit komt doordat de verontreinigingen eerst uit het water gefilterd moeten worden zodat ze getest kunnen worden.

Het idee is om water door een verbreding stromen. In deze verbreding wordt een geluidsgolf opgewekt met een transducer. De verschillende bacteriën aanwezig in het water zijn dan onderworpen aan 4 verschillende krachten, namelijk de Archimedeskracht, zwaartekracht en de kracht door de stromingsweerstand en de kracht door de akoestische druk van de geluidsgolf. Men kan deze krachten op een speciale manier gaan balanceren zodat men bepaalde verontreinigingen uit de baan van de stroming kan sturen. Deze worden dan opgevangen in een een holte. Deze holte bevindt zich onderaan in de verbreding. Bij MIT hebben ze onderzocht op welke manier de verschillende krachten uitgebalanceerd moeten worden om de bacterie spores de holte in te sturen.

Uit testen bleek dat ze er op deze manier in slaagden om 15% van deze spores uit de waterstroom te verwijderen. Het water stroomde met een snelheid van 40 tot 250 ml per minuut. Zoals je merkt is dit een zeer lage snelheid. Na elke minuut moet de holte afgesloten worden zodat de spores in de holte door de gravitatie kracht naar beneden vallen en daar opgevangen worden.

Zo worden dus de verontreinigingen gefilterd en afgezonderd uit de waterstroom en zijn ze klaar voor de verschillende testen. De afgezonderde verontreinigingen worden dan onderzocht aan de hand van een spectroscopie. U merkt wel dat deze techniek enkel geschikt is voor het testen van trage stromingen maar met een groot debiet.

Het is blijkbaar zeer interessant voor het Amerikaanse leger om toezicht te kunnen houden op een waterstroom en op de aanwezige verontreinigingen aangezien dit project volledig door hun gefinancierd wordt. Maar deze technologie heeft ook een groot potentieel bij civiele doeleinden.

Extra info vindt u hier.

via [technologyreview]