Många av dagens metoder för att rena vatten är beroende av filter och kemikalier som behöver regelbundet fyllas på eller underhållas. Miljontals människor, dock, bor i områden med begränsad tillgång till sådant material, leder forskarvärlden att utforska nya alternativ för att rena vatten genom att använda plasma. Många plasmabaserade metoder är dyra, men en ny klass av plasmaenheter kan ändra på det.

Forskare vid University of Alabama i Huntsville har studerat en ny typ av plasmagenerator för vattenrening. Den nya generatorn pulserar spänningssignaler för att jonisera gas vid atmosfärstryck och producera många användbara biprodukter, inklusive hydroxylradikaler, som orsakar en kaskad av reaktioner som leder till renare vattenprover.

"Vi hittar sätt att påskynda reningsprocessen, "sa Ryan Gott, en doktorand i flygteknik vid UAH som kommer att presentera forskningen nästa vecka vid American Physical Society 71st Annual Gaseous Electronics Conference och det 60:e årliga mötet för APS Division of Plasma Physics, som kommer att äga rum 5-9 november på Oregon Convention Center i Portland.

"I teorin, om denna teknik kan utvecklas i en verklig värld, praktiskt system, det skulle kunna rena vatten till lägre kostnader än vad nuvarande metoder kan, " sa Gott.

Medan termen "plasma" frammanar bilder av superheta solstrålar som färdas genom rymden, de flesta plasmabaserade vattenreningsmetoderna fungerar genom plasmas förmåga att generera reaktiva fria radikaler, vilket gör många föreningar i vattnet inerta. Plasma och de därpå följande kemiska reaktionerna frigör energi och kemiska arter som kan döda även tuffa mikrocystinbakterier, en skyldig i algblomningar som lurar i vår vattenförsörjning.

"Pulserna är så snabba att det inte ändrar vattentemperaturen, "Gott sa." Du kan röra vår plasmastråle med handen. "

Till skillnad från mer vanliga, ozonproducerande plasmarenare, den nya enheten är beroende av produktion av hydroxylradikaler. Denna metod kommer förhoppningsvis att kringgå några av de hinder som har hindrat ozonbaserade motsvarigheter, nämligen hög strömförbrukning och utmaningar att hålla överdriven värme i schack.

Med hjälp av optisk emissionsspektroskopi, UAH -forskarna har kunnat jämföra hur olika faktorer spelar en roll för att producera fler hydroxylradikaler från sin plasmaanordning. Ökande spänning, till exempel, verkar ha störst effekt på produktionen, följt av att pulsen ökar.

Just nu, enheten är begränsad till 10 kilovolt, men forskarna hoppas kunna se vad högre spänning kan innebära på vägen.

Gott sa efter att gruppen fortsätter att bättre förstå mekanismerna bakom hur plasma interagerar med vatten, han hoppas kunna skala upp tekniken för point-of-use-applikationer.

"Slutmålet är att utveckla något som kan massproduceras och distribueras till platser som behöver det mest, " han sa.