Sådan fungerer Aquaduct Mobile Water Filtration Vehicle

De Forenede Nationer (FN) kalder det en "skjult global skandale" [kilde:U.N.]. UNICEF rapporterer, at det "gør tusindvis af børn syge hver dag" [kilde:UNICEF]. Hvad er synderen? En velkendt forbindelse af et enkelt brintmolekyle bundet til to oxygenmolekyler -- med en masse skadelige bakterier blandet ind.

I USA opfordres vi til at drikke otte 8-ounce glas vand om dagen for at forbedre vores krops næringsstofoptagelse, fordøjelse, hududseende og mere. For de fleste amerikanere er dette et simpelt forslag, da vandet normalt er et par skridt væk ved den nærmeste vandhane. Det er dog en anden historie på steder som Sydasien og Afrika syd for Sahara, hvor to tredjedele af befolkningen ikke har adgang til drikkevand eller sanitære ressourcer [kilde:UNICEF].

Når rent vand ikke er tilgængeligt, som det er tilfældet i mange udviklingslande, kan urent vand gøre mere skade end gavn. For det første kan de bakterier, der findes i ubehandlede vandkilder, gøre folk syge. I kvarterer og landsbyer uden ordentlige badeværelser eller toiletter kan fækalt materiale og urin også forurene vandforsyningen. Derudover kan vand, der opbevares forkert i åbne beholdere, blive forurenet.

Vi taler ikke om små klynger af mennesker her og der, som ikke har drikkevand. Næsten 40 procent af den globale befolkning mangler pålidelig adgang til rent vand og sanitetsfaciliteter, hvilket fremmer elendighed og spredning af sygdomme [kilde:CDC]. Almindelige vandbårne sygdomme omfatter:

• Malaria
• Kolera
• Guinea-ormesygdom
• Fnat
• Ringorm
• Hepatitis
• Tyfus
• Trakom

Sammen med et grimt sæt relaterede sygdomme tegner mangel på vand sig for 1,6 millioner diarrédødsfald - for det meste børn - hvert år over hele verden [kilde:CDC]. Verdenssundhedsorganisationen (WHO) vurderer, at en tiendedel af globale sygdomme kan udryddes med bedre vandforvaltning og forsyningspraksis [kilde:WHO].

Men hvordan konfronterer man et problem, der berører en gruppe, der er næsten lige så stor som befolkningen i Kina, der bor i områder med stærkt begrænsede ressourcer? Et team af designere fra Californien mener, at en skinnende blå trehjulet cykel måske kan løse en del af det puslespil.

1. Hvad er Aquaduct?
2. Pedalkraft:Sådan filtrerer Aquaduct vand

Hvad er akvadukten?

Cykling er en hip ting at gøre i en stadig mere øko-bevidst verden. Ja, det former dine boller og lår, men det brænder heller ikke fossile brændstoffer. Tænk nu på en trehjulet cykel. Det er det foretrukne køretøj for småbørn og tykke, men det kan også dramatisk forbedre levevilkårene for millioner af mennesker i tredjeverdenslande.

En livsændrende trehjulet cykel kan forekomme dig som ulogisk, men det teknologiske kraftcenter Google er uenig. Virksomheden udvalgte sammen med medsponsorerne Specialized Bicycles og Goodby, Silverstein &Partners en vandfiltrerende trehjulet cykel som vinder af deres 2008 Innovate or Die Pedal-Powered Machine-konkurrence. Aquaduct Mobile Filtration Vehicle, der blev valgt blandt 102 poster, hævdede kronen. Den vandt også en guldmedalje fra International Design Excellence Awards for kategorien øko-design, samt snesevis af hits for dets salgsfremmende YouTube-klip.

Hvad kan denne buzz-værdige cykel? Prototypen Aquaduct ligner en overdimensioneret trehjulet cykel og fungerer på samme tid som en transport- og vandfiltreringsenhed. Dens designere fra IDEO global design consultancy forestillede sig den trehjulede cykel oprindeligt som en måde at henlede opmærksomheden på de mere end 1,1 milliarder mennesker, der ikke har adgang til drikkevand og tilbyde en mulig løsning til rent drikkevand [kilde:Team Aquaduct]. Indrømmet, der er mange virksomheder og organisationer, der også søger at løse dette problem, men Aquaduct-konceptet angriber problemet fra en ny, tostrenget tilgang.

I udviklingslande uden rindende vand påhviler den daglige pligt at skaffe vand ofte kvinder og børn. De går i gennemsnit fire miles (6,4 kilometer) hver dag for at hente vand [kilde:IDEO]. Selv da er der ingen garanti for, at vandet, de opsamler, er renset, eller at de har opbevaringsbeholdere til at beskytte det mod bakterier. Kvinder og børn kan trække vand meget lettere på en trehjulet cykel som Aquaduct end at bære det. Og når de kommer tilbage til deres hjem, vil de have op til 2 gallons (8 liter) filtreret vand klar til brug i den aftagelige rentvandsbeholder foran på cyklen.

Ud over at spare tid og menneskelig energi, skærer Aquaduct også ned på CO2-udledningen. Motoriserede køretøjer, der kan transportere vand til fjerntliggende områder, forbrænder fossile brændstoffer. Kogende vand for at rense det resulterer også i kuldioxidproduktion. Aquaduct eliminerer begge dele.

Nu hvor vi ved, hvad Aquaduct er, er spørgsmålet:Hvordan præcist filtrerer Aquaduct vand?

Pedalkraft:Sådan filtrerer Aquaduct vand

Aquaduct tilbyder en løsning på et specifikt problem:Den øger adgangen til vand og giver et middel til desinficering for at reducere tilstedeværelsen af ​​dødelige vandbårne sygdomme. Da de påtænkte Aquaduct-ryttere bor i de fattigste områder i verden, forstod designerne, at en plausibel løsning skulle være enkel og innovativ. Måske er det derfor, der ikke er noget særligt innovativt ved komponenterne i Aquaduct Mobile Filtration Vehicle-prototypen. Du tager den grundlæggende mekanik af en cykel og et vandfilter og kombinerer de to til én maskine.

Bortset fra trehjulsrammen er hoveddelene af Aquaduct:

• Holdetank på bagsiden af ​​køretøjet
• 2-gallon (8-liter) aftagelig ren tank foran under styret
• Båndtræk
• Kobling fastgjort til en remskive
• Peristaltisk pumpe
• Slange
• Kulstoffilter

[kilde:IDEO]

Slangen, som vandet bevæger sig igennem, løber fra holdetanken på bagsiden af ​​Aquaduct til den cirkulære peristaltiske pumpe, hvor pedalerne er placeret. Derefter føres slangen tilbage til holdetanken til kulfilteret og tilbage til den rene tank foran på Aquaduct.

For at få vandet til at bevæge sig fra beholderen til den rene tank, skal du træde i pedalerne. Den roterende bevægelse af pedalerne driver den peristaltiske pumpehandling, der styrer vandstrømmen. Peristaltiske pumper flytter væsker via kompression og sugning. Når pumpen drejer med pedalbevægelsen, komprimerer den slangen. Når den fortsætter med at rotere, frigiver den kompressionen, skaber sugning og trækker vand igennem den. Tænk på at dunke en engangsvandflaske ned i en pool. Hvis du klemmer flasken, mens den er nedsænket, og derefter slipper den, tvinger det sug vandet ind i flasken.

Kontinuerlig pedaling gør det muligt for pumpen at trække det snavsede vand fra beholderen og skubbe vandet gennem filteret og videre. Det aktive kul i filteret renser vandet ved en proces kaldet adsorption . Under adsorption klæber molekyler fra flygtige organiske forbindelser, klor og andre kemikalier sig til kulstofpartiklerne og fjerner dem fra vandet [kilde:Lenntech].

Hvis du når din destination, før du har fyldt den aftagelige rene tank på forsiden af ​​Aquaduct, er det ikke noget problem. Slip koblingen for at aflaste remspændingen og frigør pedalerne fra hjulene [kilde:IDEO]. Når du har gjort det, kan du træde i pedalerne på den stationære cykel for at filtrere mere vand. Når du har filtreret vandet, tager du den rene tank af cyklen og bærer den, hvor det er nødvendigt.

I en tid med tankevækkende gadgets skiller Aquaduct-designet sig ud for sin minimalisme. Alligevel er den største ulempe ved akvadukten, at folk i den tredje verden sandsynligvis ikke vil trampe deres vej til renere vand i den nærmeste fremtid. Som mange nyttige produkter er Aquaduct i sin nuværende form stadig for dyr til at blive et praktisk køretøj i udviklingslande. Dette er en almindelig forhindring, når man designer teknologier til den tredje verden.

Men Aquaduct-projektet er ikke blevet på dåse. Ifølge designteamets blog søger de efter en billigere og mere effektiv filtreringsmetode i stedet for kulstoffet. Derudover kunne den bølge af positiv opmærksomhed, den har fået siden hævningen af ​​Innovate or Die-titlen, få hjulene i Aquaduct-projektet til at rulle. Der er trods alt 1,1 milliarder grunde til at gøre prototypen til en realitet.

Mange flere oplysninger

Relaterede HowStuffWorks-artikler

• Sådan fungerer flaskevand
• Sådan fungerer genvinding af gråt vand
• Sådan fungerer cykler
• Sådan fungerer kunstvanding
• Vil du betale 55 USD for vand på flaske?
• Sådan fungerer kloak- og septiksystemer
• Hvad er gråt vand, og kan det løse den globale vandkrise?
• Sådan fungerer mountainbikes
• Sådan fungerer vandtårne
• Sådan virker vitaminvand

Flere gode links

• Aquaduct Concept Vehicle for IDEO
• Innovation or Die Pedal-Powered Machine Contest

Kilder

• "Aktivt kulstofadsorption." Lenntech. (26. nov. 2008)http://www.lenntech.com/adsorption.htm
• "Aquaduct Concept Vehicle for IDEO." IDEO. (26. nov. 2008)http://www.ideo.com/work/featured/aquaduct
• da Costa, Christen. "Aquaduct Bike laver rent vand, mens du træder i pedalerne." Gadget anmeldelse. 9. okt. 2008. (26. nov. 2008)http://www.gadgetreview.com/2008/10/aquaduct-bikes-makes-clean-water-while-you-pedal.html
• Dilger, Karen. "En uspoleret tur:Cykel der renser vand vinder pedaldrevet produktdesignkonkurrence." Fremstilling af forretningsteknologi. 22. februar 2008. (26. nov. 2008)http://www.mbtmag.com/article/CA6534706.html?industryid=47313
• "Ofte stillede spørgsmål." Akvadukten. (26. nov. 2008)http://theaquaduct.blogspot.com/
• Greenemeier, Larry. "2008 Gadget Guide:11 socialt ansvarlige opfindelser til at redde verden." Scientific American. 17. nov. 2008. (26. nov. 2008)http://www.sciam.com/article.cfm?id=socially-responsible-sciam-2008
• "Hvordan påvirker sikkert vand global sundhed?" Verdens Sundhedsorganisation. 25. juni 2008. (26. nov. 2008)
• "Vand, miljø og sanitet." UNICEF. (26. nov. 2008)http://www.unicef.org/wes/index.html
• "World Water Day:Providing a Sanitary World to Live in." CDC. 24. marts 2008. (26. november 2008)http://www.cdc.gov/Features/WorldWaterDay/