Αυτή η εφεύρεση επιτρέπει στα αγροτικά Ονδούρια να καθαρίσουν το νερό τους και να κατέχουν τα φυτά επεξεργασίας

Τι διακυβεύεται σε έναν κόσμο όπου η επιστήμη περιθωριοποιείται; Προγράμματα όπως το AguaClara, τα οποία προσφέρουν βιώσιμες, χαμηλού κόστους λύσεις σε κοινότητες που έχουν ανάγκη. 

Η Doña Reina θυμάται το νερό που έτρεχε από τη βρύση στο σπίτι της στην αγροτική Ονδούρα. Ήταν κιτρινωπό, αδιαφανές, είπε στα ισπανικά και «y sucia," που σημαίνει βρώμικος. Στη συνέχεια, το 2008, το μικρό της χωριό Ταμάρα έλαβε το πρώτο εργοστάσιο επεξεργασίας νερού, ένα σύστημα βαρύτητας που κατασκευάστηκε από υλικά τοπικής προέλευσης που σχεδιάστηκαν από φοιτητές μηχανικών στις ΗΠΑ Σήμερα, το νερό της Reina είναι αρκετά καθαρό για να πιει από τη βρύση.

Οι μαθητές συμμετείχαν σε ένα πρόγραμμα του Πανεπιστημίου Cornell που ονομάζεται AguaClara, το οποίο επικεντρώνεται στην επεξεργασία του νερού με προσιτές τιμές σε κοινότητες με φτωχές υποδομές και χωρίς τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας. Από το 2005, η AguaClara, που σημαίνει καθαρό νερό, βοήθησε στην ολοκλήρωση 14 εργοστασίων σε συνεργασία με την Ονδούρα που σχεδίασαν και έχτισαν τις κατασκευές. Τώρα οι ντόπιοι κατέχουν και λειτουργούν αυτά τα φυτά, τα οποία εξυπηρετούν περίπου 65,000 άτομα.

Τα χωριά στην Ονδούρα με πληθυσμούς κάτω των 15,000 συνήθως δεν διαθέτουν εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, επειδή η κατασκευή μικρών φυτών είναι σημαντικά λιγότερο οικονομική από την κατασκευή μεγάλων. Ως αποτέλεσμα, περίπου 4 εκατομμύρια Ονδούρα αντιμετωπίζουν την ίδια έλλειψη πρόσβασης σε ασφαλές νερό που πλήττει το 10% των ανθρώπων στον πλανήτη.

Η αναβάθμιση βιώσιμων λύσεων για την αντιμετώπιση αυτής της ανάγκης απαιτεί τη συνεργασία ιδιωτικών και κυβερνητικών επενδύσεων, μη κυβερνητικών οργανισμών και την καινοτομία ιδρυμάτων κριτικής σκέψης όπως τα πανεπιστήμια. Ωστόσο, οι πρόσφατες αλλαγές στην πολιτική και τις προτεραιότητες σε ομοσπονδιακό επίπεδο, καθώς και στο τρέχον πολιτικό κλίμα της χώρας, απειλούν τόσο τη φιλοσοφία όσο και τη χρηματοδότηση αυτών των έργων.

Το εργαστήριο της AguaClara στην Ιθάκη της Νέας Υόρκης φιλοξενεί 60 προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές που ουσιαστικά εκτελούν την παράσταση. Προέρχονται από μισή ντουζίνα διαφορετικά πεδία και ομαδοποιούνται σε 19 ομάδες, η καθεμία με μια συγκεκριμένη εργασία, όπως κατασκευή ή αντλία ram σχέδιο. Οι μαθητές προγραμματίζουν υπολογιστές, χειρίζονται βαλβίδες, διαβάζουν μετρητές θερμοκρασίας και μετρά τις πιέσεις.


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


«Δείχνουμε τη δύναμη των μαθητών όταν τους δίνεται αξιόλογη δουλειά και χώρο για αυτονομία», δήλωσε ο μηχανικός περιβάλλοντος και ο ιδρυτής της AguaClara, Monroe Weber-Shirk. Παρακινεί τακτικά τους μαθητές να δοκιμάζουν πράγματα που μπορεί να μην λειτουργούν και είπε ότι είναι άνετα με την αποτυχία. «Αν δοκιμάζουν μια παράμετρο, τους ενθαρρύνω πάντα να πάνε μέχρι να αποτύχει, έτσι ξέρουμε πού είναι», είπε. "Είναι ένας τρόπος επέκτασης της γνώσης."

Η δοκιμή υποθέσεων τόσο στο εργαστήριο όσο και στον τομέα φέρνει τη ζωή στην επιστημονική μέθοδο και όταν πρόκειται για έρευνα και πειραματισμό αιχμής, λίγα ιδρύματα μπορούν να ταιριάξουν με την ικανότητα των πανεπιστημίων.

«Υπάρχουν πανεπιστήμια για να βρούμε την αλήθεια όσο καλύτερα μπορούμε», δήλωσε ο ομότιμος καθηγητής του Κορνέλ Μπράιαν Τσάμποτ. Προχωρώντας σε ένα αβέβαιο μέλλον, «τα πανεπιστήμια θα πρέπει να εντείνουν τον ρόλο τους για να εκπαιδεύσουν τους μαθητές για το τι είναι πραγματικά η κριτική σκέψη».

Η υποστήριξη της AguaClara προήλθε από έναν συνδυασμό ιδιωτικής και δημόσιας χρηματοδότησης, συμπεριλαμβανομένου του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών και μιας σειράς βραβείων διαγωνισμού από τον Οργανισμό Περιβαλλοντικής Προστασίας. Καθώς το Κογκρέσο συζητά a νομοσχέδιο που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη διαδικασία επιχορήγησης επιστημονικών οργανισμών όπως το NSF, προγράμματα όπως η AguaClara ανησυχούν ότι θα χάσουν τη χρηματοδότησή τους ή ακόμη και θα αποκλειστούν από την υποβολή αιτήσεων επιχορηγήσεων.

Αυτό θα προκαλούσε κυματισμό, όχι μόνο στην ανάπτυξη της επιστήμης, αλλά και στη μεταφορά γνώσεων και ακόμη και στην τοπική ιδιοκτησία. Τα σχέδια επεξεργασίας νερού της AguaClara είναι ανοιχτού κώδικα. Ο συνεργάτης τους στην Ονδούρα, Agua Para el Pueblo (APP), βασίζεται σε αυτά τα σχέδια καθώς διαπραγματεύεται συμβάσεις με κοινότητες και κατασκευάζει νέα εργοστάσια. Στη συνέχεια, η APP εκπαιδεύει τους τοπικούς χειριστές και μεταβιβάζει την ιδιοκτησία του φυτού στην κοινότητα, η οποία υιοθετεί το εργοστάσιο, συχνά το στολίζει με τοιχογραφίες και ψηφιδωτά μέσα και λουλούδια και πινακίδες έξω.

Το πρώτο βήμα ενός χειριστή στην επεξεργασία νερού είναι να αφαιρέσει τα σωματίδια, όπως μικροσκοπικό πηλό, μέταλλα και παθογόνα που δημιουργούν θολό νερό. Ίσως αυτό ακούγεται αρκετά εύκολο, αλλά τα απλά φίλτρα φράζουν. Ορισμένα συστήματα βασίζονται σε ηλεκτρικές αντλίες και αναμικτήρες, αλλά όταν η ισχύς σβήσει, η επεξεργασία νερού σταματά. Εάν δεν απομακρυνθούν σωματίδια, το χλώριο δεν μπορεί αποτελεσματικά να απολυμάνει το νερό.

Οι μηχανικοί έχουν καταλάβει ότι η προσθήκη πηκτικού στο μη φιλτραρισμένο νερό καθιστά τα σωματίδια κολλώδη και κολλημένα το ένα στο άλλο για να σχηματίσουν κροκίδες, που είναι σαν νιφάδες χιονιού. Καθώς τα flocs γίνονται βαρύτερα, πέφτουν στο κάτω μέρος της δεξαμενής καθίζησης και το νερό γίνεται διαυγές. Το νερό μπορεί στη συνέχεια να απομακρυνθεί, να διηθηθεί μέσω στήλης άμμου και να χλωριωθεί.

Η νεότερη δεξαμενή καθίζησης της AguaClara είναι μια στήλη πλάτους 3 ποδιών από πράσινο κυματοειδές πλαστικό που είναι σφραγισμένο στο κάτω μέρος. Στο εσωτερικό, βρώμικο νερό ρέει μεταξύ μιας στοίβας πλαστικών πλακών, υπό γωνία προς τα πάνω, όπως τα πτερύγια, τα οποία συλλέγουν αργά flocs.

Με το όνομα PF300 (για προκατασκευασμένο), αυτό το σύστημα παράγει ένα λίτρο νερού ανά δευτερόλεπτο - αρκετά για 300 άτομα - και είναι αρκετά μικρό για να χωράει στο κρεβάτι ενός φορτηγού. Ο σχεδιασμός βασίζεται σε 20 χρόνια πειραματισμού με ένα σύστημα που βασίζεται στη βαρύτητα και όχι στον ηλεκτρισμό. Ο Weber-Shirk είπε ότι οι μαθητές τελειοποίησαν τον στρογγυλεμένο πυθμένα της δεξαμενής καθίζησης πιλοτικά το υπό πραγματικές συνθήκες και στη συνέχεια επεξεργάζονταν δυσλειτουργίες στο εργαστήριο. Κάθε Ιανουάριος οδηγεί μαθητές σε ταξίδι δύο εβδομάδων στην Ονδούρα, όπου μένουν με οικογένειες, επισκέπτονται ιστότοπους, βοηθούν στην αναβάθμιση εγκαταστάσεων και σχεδιάζουν νέα έργα.

"Είχα μια θεωρητική κατανόηση, αλλά όταν φτάσετε στο εργοστάσιο και δείτε πώς ρέει το νερό ... έχει πολύ πιο νόημα", δήλωσε ο ανώτερος μηχανικός Subhani Katugampala, ο οποίος συμμετείχε σε ένα ταξίδι τον Ιανουάριο. "Ξοδεύετε χρόνο με την κοινότητα ... και αυτό σας κάνει ακόμη πιο κίνητρα να επιστρέψετε στο εργαστήριο και να κάνετε περισσότερη δουλειά."

Φέτος, φοιτητές και Ονδούρα εγκατέστησαν το PF300 σε μόλις τρεις ημέρες. Και αυτά είναι φυτά που μπορούν να αντέξουν τα Ονδούρια. Το PF300 κοστίζει 3,000 $ σε υλικά. Ολόκληρη η καρτέλα, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής, της μεταφοράς, της τοποθέτησης και της συντήρησης, προβλέπεται να διαρκεί περίπου 15 έως 30 $ για κάθε άτομο που εξυπηρετείται, με ετήσιες χρεώσεις από 2 έως 5 $ ανά άτομο. Η πόλη του Λας Βέγκας, Ονδούρα, μόλις εγκαινίασε το πρώτο εργοστάσιό της AguaClara και δεν χρηματοδοτήθηκε άμεσα από εξωτερικό δωρητή. «Στην Ονδούρα, αυτό είναι επαναστατικό», είπε ο Weber-Shirk.

Η AguaClara άρχισε επίσης να εργάζεται στην Ινδία και τη Νικαράγουα, και σχεδιάζει να επεκταθεί σε άλλες χώρες. Η Weber-Shirk ελπίζει ότι αυτά τα εργοστάσια επεξεργασίας νερού θα γίνουν μόνιμες λύσεις για μικρές πόλεις μέχρι το τέλος του 2017 και τελικά θα χρησιμοποιηθούν αλλού κατά τη διάρκεια καταστάσεων έκτακτης ανάγκης.

Οι μαθητές του φαίνεται να έχουν πιάσει το σφάλμα. Αφού η Zoe Maisel, κατώτερη του Cornell, επισκέφθηκε την πόλη La Esperanza τον Ιανουάριο, αυτή Έγραψε στο ιστολόγιο της AguaClara: «Νιώθω ότι επανήλθε στην ελπίδα. Η μηχανική είναι οι λεπτομέρειες, το Mathcad, τα σύνολα προβλημάτων, τα υγρά, αλλά μαθαίνω ότι η εργασία και η μηχανική δεν είναι αρκετές. Η ελπίδα είναι το καύσιμο για εργασία. Ελπίζουμε για καθαρό νερό, ασφαλέστερες οικογένειες, πιο δίκαιες κοινωνίες, προστασία του περιβάλλοντος και διαχείριση, δικαιοσύνη. "

Αυτό το άρθρο αρχικά εμφανίστηκε ΝΑΙ! Περιοδικό

Σχετικά με το Συγγραφέας

Η Carrie Koplinka-Loehr έγραψε αυτό το άρθρο για ΝΑΙ! Περιοδικό. Έχει μεταπτυχιακό στην επιστημονική εκπαίδευση. Περισσότερα στο http://naturesally.weebly.com/.

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon