Joka vuosi noin puolitoista miljoonaa ihmistä kuolee maailmassa juomakelpoisen puhtaan veden puutteeseen. Tämä johtuu siitä, että yli 80% kaikista vesivaroista käytetään maaperän kasteluun planeettamme aavikkoalueilla. Hydrofobisia materiaaleja kehittävän yrityksen tutkijat ovat keksineet hiekkapeitteen vähentämään veden ja kastelun tarvetta. Afrikan maat sekä Lähi-idän v altiot kärsivät eniten tuoreen juomaveden puutteesta, minkä vuoksi hydrofobinen hiekka keksittiin Yhdistyneissä arabiemiirikunnissa kuitenkin saksalaisten asiantuntijoiden tuella.
Sen luonteen ymmärtämiseksi on tarpeen tutkia hydrofobisuuden määritelmää.
Mitä on hydrofobisuus ja miten se eroaa hydrofiilisyydestä?
Näitä kahta toisiinsa liittyvää käsitettä voidaan soveltaa kaikkiin aineisiin ja materiaaleihin. He ovat vastuussa siitä, kuinka helposti he joutuvat kosketuksiin veden kanssa. Materiaaleissa, joissa on hydrofiilinen pinta, vesipisara leviää kokonaan ja imeytyy. Tällaisia kappaleita ovat karbonaatit, silikaatit, sulfaatit, savet ja silikaattilasit. Hydrofobinen pinta hylkii vesipisaran ja estää sitä tunkeutumasta sisään. Kaikilla metalleilla, parafiineilla, rasvoilla, vahoilla ja tietyillä muoveilla on tämä ominaisuus. Hydrofobisuus on alhainen hydrofiilisyysaste. Tekstiiliteollisuudessa kankaat hydrofilisoidaan, jotta ne värjäytyvät, ja niiden hydrofobisointi auttaa tekemään niistä vedenpitäviä.
Miten tukahdutetaan hiekan hydrofiilisiä ominaisuuksia?
Jopa sukeltamattakaan liian syvälle aineiden fysiikkaan, on selvää, että hiekka läpäisee ja imee vettä täydellisesti. Mutta nykyaikaisen nanoteknologian ansiosta tutkijat tekevät ihmeitä muuttamalla materiaalien alkuperäisiä ominaisuuksia. Hydrofobisen hiekan saamiseksi heidän oli käsiteltävä jokainen hiekanjyvä erityisellä liuoksella, jonka salaisuuksia ei paljasteta. Tällainen hiekka säilyttää ominaisuutensa 30 vuotta. Toistaiseksi tapahtumat ovat kokeiden tasolla, mutta yritys on valmis työskentelemään teollisessa mittakaavassa. Yhden hiekkajyvän käsittely kestää noin 40 sekuntia, mutta tuottajilla on resurssit tuottaa 3 000 tonnia hydrofobista hiekkaa päivittäin.
Miten hiekka vähentää maailmanlaajuista vedenkulutusta?
Tutkijat ehdottavat hydrofobisen hiekan käyttöä vedenpitävänä erottavana kerroksena hedelmällisen maaperän välillä,kasvatetut kasvit ja kaikki muut maaperän kerrokset. Tämä kerros vähentää kastelujen määrää päivässä 5 kertaa yhteen, koska vesi ei mene syvyyteen, vaan ravitsee juuria. Tiedemiehet ovat jopa ryhtyneet rohkeaan kokeeseen kasvattaa riisiä kuivilla alueilla, mutta konkreettisia tuloksia ei ole vielä saatu.
Hiekalle, jolla on hydrofobisia ominaisuuksia, on hyvä käyttökohde myös rakentamisessa perustusten rakentamisessa, erityisesti alueilla, joilla pohjavesi on korkea.
Kuinka tehdä hydrofobista hiekkaa itse?
Jotta kourallinen hiekkaa voidaan laittaa veteen ja sitten poistaa se kuivaksi, on esikäsiteltävä, yleensä silikonipolymeereillä. Useimpia uteliaita mieliä ahdistaa kysymys: onko mahdollista tehdä hydrofobista hiekkaa kotona? Tietysti se on mahdollista, mutta ei niin korkealaatuista ja säilyttää ominaisuudet pitkään. On yksi tapa, jolla jotkut ihmiset näyttävät yleisölle temppuna. On tarpeen laittaa puhdas hiekka kuumaan uuniin, antaa sen lämmetä hyvin ja kuivua siellä. Ota se sitten pois ja käsittele sitä vettä hylkivillä vaatesuihkeilla. Voit ostaa niitä mistä tahansa urheiluvälineliikkeestä. Näiden käsittelyjen jälkeen voit toistuvasti asettaa ja poistaa hiekan vesisäiliöstä täysin kuivaksi.
