Trwały LED-owy system oczyszczania wody promieniami UV
Lampy rtęciowe obecnie używane do produkcji światła UV w systemach oczyszczania wody są duże, zawodne i nieprzyjazne dla środowiska. Diody LED emitujące światło UV są bardziej trwałe, nie zawierają rtęci i są już porównywane pod względem kosztów do lamp rtęciowych. Celem finansowanego przez UE projektu "Photocatalysis with UV LED sources for efficient water purification" (AQUA-PULSE) było opracowanie kompaktowego reaktora do oczyszczania wody o małej mocy wykorzystującego światło UV z diody LED i fotokatalizator. Urządzenie to posłuży do niszczenia wirusów, bakterii i chemikaliów organicznych w wodzie. Na początku naukowcy użyli programów do modelowania, aby znaleźć optymalny kształt reaktora i najlepszą konfigurację diod LED do dystrybucji światła UV. Porównali szereg dostępnych na rynku lamp LED i zbadali różne sposoby na rozprowadzanie światła, takie jak soczewki i reflektory. Porównano także szereg fotokatalizatorów (chemikaliów, które intensyfikują destrukcyjne skutki promieni UV) i w efekcie do budowy prototypowego systemu oczyszczania wybrano nanocząsteczki tytanowe. Cząstki fotokatalizatora przymocowano do szklanej płytki w reaktorze końcowym. Następnie zbudowano mały reaktor przedprototypowy, który testowano przez siedem dni. Reaktor z powodzeniem usuwał chemikalia organiczne z wody, jednak z wyjątkiem bakterii Escherichia coli (E. coli). W drugim reaktorze przedprototypowym zastosowano kulki powlekane fotokatalizatorem, obniżono prędkość przepływu i wprowadzono system chłodzenia. Ten model wyraźnie poprawił degradację E. coli. Prototyp końcowy doskonale sprawdził się podczas testów w kilku akwariach domowych, skutecznie usuwając zanieczyszczenia z wody. Jednak zanim system ten będzie mógł zastąpić konwencjonalne filtry wody, niezbędne jest przeprowadzenie dalszych prac, które przyspieszą cały proces.
Słowa kluczowe
Światło ultrafioletowe, dioda LED, fotokatalizator, oczyszczanie wody, fotoreaktor, substancja zanieczyszczająca
