Onderzoekers van de Universiteit Sun Yat-sen in China hebben een baanbrekende oplossing gepresenteerd voor de wereldwijde uitdaging van waterzuivering. Zij ontwikkelden een uiterst dunne, zelfdrijvende fotokatalytische film die in staat is om verontreinigd water te reinigen door uitsluitend gebruik te maken van de energie van zonlicht. De details van deze innovatie zijn beschreven in een artikel in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Water.
Deze nieuwe methode belooft een significante stap voorwaarts te zijn in de strijd tegen watergedragen ziekteverwekkers, vooral in gebieden met beperkte infrastructuur. De kern van deze geavanceerde zuiveringstechnologie wordt gevormd door een polymere fotokatalysator, aangeduid als Cz-AQ.
Wanneer deze stof wordt blootgesteld aan zonnestraling, genereert het zuurstof-gecentreerde organische radicalen, bekend als OCORs. Wat deze radicalen zo effectief maakt, is hun uitzonderlijk lange levensduur. In vergelijking met de meer gebruikelijke reactieve zuurstofsoorten, blijven de OCORs veel langer actief. Dit verlengde werkingsmechanisme stelt hen in staat om vervuiling en schadelijke micro-organismen met een veel hogere efficiëntie aan te pakken en te neutraliseren.
De resultaten uit de laboratoriumproeven waren ronduit indrukwekkend. De film demonstreerde een opmerkelijk vermogen om bacteriën te elimineren. In slechts 40 minuten tijd slaagde de film erin om meer dan 99,995 procent van de bacteriën – wat neerkomt op meer dan 4,3 log-eenheden – onschadelijk te maken. Dit betrof zowel de *E. coli* als de *Staphylococcus aureus* in een volume van 10 liter zwaar verontreinigd water. Cruciaal is dat deze hoge zuiveringsgraad zelfs werd bereikt onder omstandigheden van zwakke belichting, wat de brede toepasbaarheid van de technologie onderstreept.
Naast de snelle en grondige zuivering, toonde de film ook een hoge mate van duurzaamheid. De onderzoekers stelden vast dat de effectiviteit van de constructie behouden bleef na meer dan 50 opeenvolgende gebruikscycli. Dit wijst op een robuust en stabiel ontwerp dat bestand is tegen herhaaldelijk gebruik. De uitvinders benadrukken dat deze technologie van onschatbare waarde kan zijn in afgelegen regio's of in gebieden die getroffen zijn door natuurrampen, plaatsen waar het aanleggen van betrouwbare infrastructuur en het garanderen van een constante stroomvoorziening vaak problematisch is.
Volgens de schattingen van de auteurs zou één enkele fotokatalytische film, onder optimale omstandigheden, dagelijks voldoende veilig drinkwater kunnen leveren voor vier tot vijf volwassen personen. Hoewel deze bevindingen zeer hoopgevend zijn en een nieuwe horizon openen voor duurzame waterzuivering, zijn de huidige prestaties nog beperkt tot gecontroleerde laboratoriumomgevingen. De volgende cruciale stappen in het onderzoekstraject omvatten het testen van de technologie in de praktijk. Dit houdt in dat de duurzaamheid en effectiviteit van de film moeten worden geëvalueerd in echt water, dat vaak een complexe mix van verontreinigingen bevat (niet alleen bacteriën). Daarnaast is een grondige analyse van de economische haalbaarheid van grootschalige productie en implementatie noodzakelijk om deze innovatie daadwerkelijk wereldwijd in te kunnen zetten.