Elk jaar sterven wereldwijd ongeveer anderhalf miljoen mensen door gebrek aan schoon drinkwater. Dit komt door het feit dat meer dan 80% van alle watervoorraden wordt besteed aan het irrigeren van bodems in de woestijngebieden van onze planeet. Wetenschappers van een bedrijf dat hydrofobe materialen ontwikkelt, hebben een zandbedekking uitgevonden om de behoefte aan water en irrigatie te verminderen. Afrikaanse landen, evenals de staten van het Midden-Oosten, hebben het meest te lijden onder het gebrek aan vers drinkwater. Daarom is hydrofoob zand echter uitgevonden in de Verenigde Arabische Emiraten met de steun van Duitse specialisten.
Om de aard ervan te begrijpen, is het noodzakelijk om de definitie van hydrofobiciteit te bestuderen.
Wat is hydrofobiciteit en hoe verschilt het van hydrofiliciteit?
Deze twee onderling samenhangende concepten zijn van toepassing op alle stoffen en materialen. Ze zijn verantwoordelijk voor hoe gemakkelijk ze al dan niet in contact komen met water. Op materialen met een hydrofiel oppervlak verspreidt een druppel water zich volledig en wordt geabsorbeerd. Dergelijke lichamen omvatten carbonaten, silicaten, sulfaten, kleisoorten en silicaatglazen. Het hydrofobe oppervlak stoot een druppel water af en voorkomt dat het naar binnen dringt. Alle metalen, paraffines, vetten, wassen en sommige soorten kunststoffen hebben deze eigenschap. Hydrofobiciteit is een lage mate van hydrofiliciteit. In de textielindustrie worden stoffen hydrofiel gemaakt om ze meer geverfd te maken, en hun hydrofobering helpt ze waterdicht te maken.
Hoe hydrofiele eigenschappen in zand te onderdrukken?
Zelfs zonder al te diep in de fysica van stoffen te duiken, is het duidelijk dat zand perfect water passeert en absorbeert. Maar dankzij moderne nanotechnologie verrichten wetenschappers wonderen door de oorspronkelijke eigenschappen van materialen te veranderen. Om hydrofoob zand te krijgen, moesten ze elke zandkorrel behandelen met een speciale oplossing, waarvan de geheimen niet worden onthuld. Dergelijk zand behoudt zijn eigenschappen gedurende 30 jaar. Tot nu toe vinden deze evenementen plaats op het niveau van experimenten, maar het bedrijf is klaar om op industriële schaal te werken. Het duurt ongeveer 40 seconden om één zandkorrel te verwerken, maar producenten hebben de middelen om dagelijks 3000 ton hydrofoob zand te produceren.
Hoe zal zand het wereldwijde waterverbruik verminderen?
Wetenschappers stellen voor om hydrofoob zand te gebruiken als waterdichte scheidingslaag tussen vruchtbare grond,welke planten worden gekweekt, en alle andere bodemlagen. Deze laag zal het aantal gietbeurten per dag verminderen van 5 keer naar één, omdat het water niet naar de diepte gaat, maar de wortels voedt. Wetenschappers hebben zich zelfs gewaagd aan een gewaagd experiment om rijst te verbouwen in droge gebieden, maar nog geen concrete resultaten.
Zand met hydrofobe eigenschappen zal ook goed worden gebruikt in de bouw bij het bouwen van funderingen, met name in regio's met hoge grondwaterstanden.
Hoe maak je zelf hydrofoob zand?
Om een handvol zand in water te doen en het vervolgens droog te extraheren, is het noodzakelijk om voor te behandelen, meestal met siliconenpolymeren. De meest nieuwsgierige geesten worden geplaagd door de vraag: is het mogelijk om thuis hydrofoob zand te maken? Natuurlijk is het mogelijk, maar niet van zo'n hoge kwaliteit en met behoud van zijn eigenschappen voor een lange tijd. Er is een manier waarop sommige mensen het publiek als een truc laten zien. Het is noodzakelijk om schoon zand in een gloeiend hete oven te plaatsen, goed te laten opwarmen en daar te drogen. Haal het er dan uit en behandel het met waterafstotende kledingsprays. Je kunt deze kopen bij elke sportwinkel. Na deze manipulaties kunt u het zand herhaaldelijk volledig droog uit de watercontainer plaatsen en verwijderen.
