• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Natureza
    Como funciona o veículo móvel de filtragem de água Aquaduct
    Quase 40% da população global não tem acesso confiável a água potável e instalações sanitárias. Veja mais fotos da ciência verde. Robert Nickelsberg/Getty Images

    A Organização das Nações Unidas (ONU) chama isso de "escândalo global oculto" [fonte:ONU]. O UNICEF relata que "atende milhares de crianças todos os dias" [fonte:UNICEF]. Qual é o culpado? Um composto familiar de uma única molécula de hidrogênio ligada a duas moléculas de oxigênio - com muitas bactérias nocivas misturadas.

    Nos Estados Unidos, somos aconselhados a beber oito copos de água por dia para melhorar a absorção de nutrientes do corpo, digestão, aparência da pele e muito mais. Para a maioria dos americanos, essa é uma proposta simples, já que a água geralmente está a poucos passos da torneira mais próxima. No entanto, a história é diferente em lugares como o sul da Ásia e a África subsaariana, onde dois terços da população não têm acesso a água potável ou recursos de saneamento [fonte:UNICEF].



    Quando a água potável não está disponível, como é o caso em muitos países em desenvolvimento, a água suja pode fazer mais mal do que bem. Primeiro, as bactérias encontradas em fontes de água não tratadas podem deixar as pessoas doentes. Em bairros e aldeias sem banheiros ou sanitários adequados, matéria fecal e urina também podem contaminar o abastecimento de água. Além disso, a água armazenada inadequadamente em recipientes abertos pode se contaminar.

    Não estamos falando de pequenos aglomerados de pessoas aqui e ali que não têm água potável. Quase 40% da população global carece de acesso confiável a água potável e instalações sanitárias, fomentando a miséria e a disseminação de doenças [fonte:CDC]. As doenças comuns transmitidas pela água incluem:
    • Malária
    • Cólera
    • Doença do verme da Guiné
    • Sarna
    • Tinha
    • Hepatite
    • Tifóide
    • Tracoma

    Juntamente com um conjunto desagradável de doenças relacionadas, a escassez de água é responsável por 1,6 milhão de mortes por diarreia – principalmente crianças – todos os anos em todo o mundo [fonte:CDC (em inglês)]. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que um décimo das doenças globais poderia ser erradicado com melhores práticas de gestão e abastecimento de água [fonte:OMS].

    Mas como você enfrenta um problema que afeta um grupo quase tão grande quanto a população da China que vive em áreas com recursos severamente limitados? Uma equipe de designers da Califórnia acha que um triciclo azul brilhante pode resolver uma peça desse quebra-cabeça.


    Conteúdo
    1. O que é o Aqueduto?
    2. Potência do pedal:como o aquaduto filtra a água

    O que é o aquaduto?

    O Aquaduct pega o poder de transporte de uma bicicleta e adiciona um sistema de filtragem de água a ela. Foto cortesia de IDEO

    Andar de bicicleta é uma coisa moderna de se fazer em um mundo cada vez mais eco-consciente. Sim, ele esculpe seus pãezinhos e coxas, mas também não queima combustíveis fósseis. Agora pense em um triciclo. É o veículo de escolha para crianças pequenas, mas também pode melhorar drasticamente as condições de vida de milhões de pessoas nos países do Terceiro Mundo.

    Um triciclo que muda a vida pode parecer ilógico, mas a potência da tecnologia Google discorda. A empresa, juntamente com os co-patrocinadores Specialized Bicycles e Goodby, Silverstein &Partners, selecionou um triciclo de filtragem de água como o vencedor do concurso Innovate or Die Pedal-Powered Machine de 2008. Escolhido entre 102 inscrições, o Veículo Móvel de Filtragem Aquaduct conquistou a coroa. Ele também ganhou uma medalha de ouro do International Design Excellence Awards para a categoria de design ecológico, bem como dezenas de hits por seu clipe promocional no YouTube.



    O que essa bicicleta digna de zumbido pode fazer? O protótipo Aquaduct parece um triciclo de grandes dimensões e funciona simultaneamente como um dispositivo de transporte e filtragem de água. Seus designers da consultoria global de design IDEO imaginaram o triciclo inicialmente como uma forma de chamar a atenção para as mais de 1,1 bilhão de pessoas que não têm acesso à água potável e oferecer uma possível solução para água potável [fonte:Team Aquaduct]. É verdade que existem muitas empresas e organizações com o objetivo de resolver esse problema também, mas o conceito Aquaduct ataca a questão a partir de uma nova abordagem em duas frentes.

    Nos países em desenvolvimento sem água encanada, o dever diário de obter água muitas vezes recai sobre mulheres e crianças. Eles caminham em média 6,4 quilômetros todos os dias para buscar água [fonte:IDEO]. Mesmo assim, não há garantia de que a água que coletam seja purificada ou que tenham recipientes de armazenamento para protegê-la de bactérias. Mulheres e crianças podem transportar água com muito mais facilidade em um triciclo como o Aquaduct do que carregá-lo. E quando voltarem para casa, terão até 8 litros de água filtrada pronta para uso no recipiente removível de água limpa na frente da bicicleta.

    Além de economizar tempo e energia humana, o Aquaduct também reduz as emissões de carbono. Veículos motorizados que podem levar água para áreas remotas queimam combustíveis fósseis. Ferver a água para purificá-la também resulta na produção de dióxido de carbono. O Aquaduct elimina ambos.

    Agora que sabemos o que é o Aquaduct, a questão é:como exatamente o Aquaduct filtra a água?


    Potência do pedal:como o aquaduto filtra a água

    O protótipo Aquaduct usa uma bomba peristáltica para conduzir a água do tanque de retenção na parte de trás para o removível tanque limpo. Foto cortesia de IDEO

    O Aquaduct oferece uma solução para um problema específico:aumenta a acessibilidade à água e fornece um meio de higienização para reduzir a presença de doenças mortais transmitidas pela água. Como os pilotos do Aquaduct pretendidos moram nas áreas mais pobres do mundo, os projetistas entenderam que uma solução plausível teria que ser simples e inovadora. Talvez seja por isso que não haja nada particularmente inovador nos componentes do protótipo do Aquaduct Mobile Filtration Vehicle. Você pega a mecânica básica de uma bicicleta e um filtro de água e combina os dois em uma máquina.

    Além do quadro do triciclo, as partes principais do Aquaduct são:


    • Tanque de retenção na parte traseira do veículo
    • Depósito limpo removível de 2 galões (8 litros) na parte frontal abaixo do guidão
    • Acionamento por correia
    • Embreagem presa a uma polia intermediária
    • Bomba peristáltica
    • Tubos
    • Filtro de carbono

    [fonte:IDEO]

    A tubulação pela qual a água se move vai do tanque de retenção na parte de trás do Aquaduct até a bomba peristáltica circular onde os pedais estão localizados. Em seguida, a tubulação segue de volta para o tanque de retenção para o filtro de carbono e volta para o tanque limpo na frente do Aquaduct.

    Para fazer com que essa água se mova do tanque de retenção para o tanque limpo, você deve pedalar. O movimento rotacional da pedalada aciona a ação da bomba peristáltica que direciona o fluxo de água. As bombas peristálticas movem líquidos por compressão e sucção. Quando a bomba gira com o movimento de pedalar, ela comprime a tubulação. À medida que continua a girar, libera a compressão, criando sucção e puxando água através dela. Pense em mergulhar uma garrafa de água descartável em uma piscina. Se você apertar a garrafa enquanto ela está submersa e depois soltá-la, essa sucção força a água para dentro da garrafa.

    A pedalada contínua permite que a bomba retire a água suja do tanque de retenção e empurre a água através do filtro e adiante. O carvão ativado no filtro limpa a água por um processo chamado adsorção . Durante a adsorção, moléculas de compostos orgânicos voláteis, cloro e outros produtos químicos aderem às partículas de carbono, removendo-as da água [fonte:Lenntech].

    Se você chegar ao seu destino antes de encher o tanque limpo destacável na frente do Aquaduct, não há problema. Solte a embreagem para aliviar a tensão da correia e desengatar os pedais das rodas [fonte:IDEO]. Depois de fazer isso, você pode pedalar a bicicleta ergométrica para filtrar mais água. Depois de filtrar a água, você retira o tanque limpo da bicicleta e o carrega para onde for necessário.

    Em uma era de engenhocas incompreensíveis, o design do Aquaduct se destaca por seu minimalismo. No entanto, a principal desvantagem do aquaduto é que as pessoas no Terceiro Mundo provavelmente não estarão pedalando em busca de água mais limpa tão cedo. Como muitos produtos úteis, o Aquaduct em sua forma atual ainda é muito caro para se tornar um veículo prático nos países em desenvolvimento. Este é um obstáculo comum ao projetar tecnologias para o Terceiro Mundo.

    Mas o projeto do Aquaduct não foi enlatado. De acordo com o blog da equipe de design, eles estão procurando um método de filtragem mais barato e eficiente em vez do carbono. Além disso, a onda de atenção positiva que recebeu desde a reivindicação do título Innovate or Die pode fazer as rodas do projeto Aquaduct rolarem. Afinal, são 1,1 bilhão de motivos para transformar o protótipo em realidade.


    Muito mais informações

    Artigos relacionados do HowStuffWorks

    • Como funciona a água engarrafada
    • Como funciona a recuperação de água cinza
    • Como funcionam as bicicletas
    • Como funciona a irrigação
    • Você pagaria US$ 55 por água engarrafada?
    • Como funcionam os sistemas de esgoto e séptico
    • O que é água cinza e pode resolver a crise global da água?
    • Como funcionam as mountain bikes
    • Como funcionam as torres de água
    • Como funciona a Vitaminwater

    Mais links excelentes

    • Veículo de conceito de aquaduto para IDEO
    • Concurso de máquinas movidas a pedal para inovar ou morrer

    Fontes

    • "Adsorção de carbono ativado." Lenntech. (26 de novembro de 2008)http://www.lenntech.com/adsorption.htm
    • "Aquaduct Concept Vehicle para IDEO." IDEO. (26 de novembro de 2008)http://www.ideo.com/work/featured/aquaduct
    • da Costa, Christen. "Aquaduct Bike torna a água limpa enquanto você pedala." Revisão do gadget. 9 de outubro de 2008. (26 de novembro de 2008)http://www.gadgetreview.com/2008/10/aquaduct-bikes-makes-clean-water-while-you-pedal.html
    • Dilger, Karen. "Um passeio intocado:bicicleta que limpa a água vence concurso de design de produto movido a pedal." Tecnologia de Negócios de Manufatura. 22 de fevereiro de 2008. (26 de novembro de 2008)http://www.mbtmag.com/article/CA6534706.html?industryid=47313
    • "Perguntas frequentes." O Aqueduto. (26 de novembro de 2008)http://theaquaduct.blogspot.com/
    • Greenemeier, Larry. "Guia de gadgets de 2008:11 invenções socialmente responsáveis ​​para salvar o mundo." Americano científico. 17 de novembro de 2008. (26 de novembro de 2008)http://www.sciam.com/article.cfm?id=socially-responsible-sciam-2008
    • "Como a água potável afeta a saúde global?" Organização Mundial da Saúde. 25 de junho de 2008. (26 de novembro de 2008)
    • "Água, meio ambiente e saneamento." UNICEF. (26 de novembro de 2008)http://www.unicef.org/wes/index.html
    • "Dia Mundial da Água:Proporcionando um Mundo Sanitário para se Viver." CDC. 24 de março de 2008. (26 de novembro de 2008)http://www.cdc.gov/Features/WorldWaterDay/



    © Ciência https://pt.scienceaq.com