本發明讓農村洪都拉斯人清潔他們的水並擁有處理廠

本發明讓農村洪都拉斯人清潔他們的水並擁有處理廠

科學被邊緣化的世界有什麼危險? 像AguaClara這樣的計劃,為有需要的社區提供可持續的低成本解決方案。 

DoñaReina記得她在洪都拉斯農村家中的水龍頭流出的水。 它是黃色的,不透明的,她用西班牙語說,“y sucia,意思是 臟。 然後,在2008,她的小村莊Tamara收到了第一個水處理廠,一個由當地採購的材料製成的重力供給系統,由美國的工程學生設計。今天,Reina的水很乾淨,可以從水龍頭中飲用。

這些學生參加了康奈爾大學的一項名為AguaClara的計劃,該計劃的重點是在基礎設施貧困的社區以經濟實惠的方式處理水資源,而不使用電力。 自從2005,AguaClara(意為清水)以來,已經與計劃和建造這些結構的洪都拉斯人合作完成了14工廠。 現在,當地人擁有並經營這些植物,這些植物服務於65,000人。

洪都拉斯人口不足15,000的村莊通常沒有水處理廠,因為建造小型工廠的成本效益明顯低於建造大型工廠的成本效益。 結果,約有4萬洪都拉斯人遇到了同樣的問題,即缺乏安全用水,困擾著地球上10%的人口。

擴大可持續解決方案以滿足這一需求需要私人和政府投資,非政府組織以​​及大學等批判性思維機構的創新合作。 但最近聯邦政策和優先事項的變化,以及該國目前的政治氣候,都威脅到這些項目的理念和資金。

AguaClara位於紐約伊薩卡的實驗室是60本科生和研究生的家,他們主要負責該節目。 他們來自六個不同的領域,並被分為19團隊,每個團隊都有一個特定的任務,如製造或 沖壓泵 設計。 學生對計算機進行編程,操作閥門,讀取溫度計和測量壓力。

環境工程師和AguaClara創始人Monroe Weber-Shirk說:“我們展示了學生在獲得有價值的工作和自主空間時的力量。” 他經常推動學生嘗試可能不起作用的事情,並說他對失敗感到滿意。 “如果他們正在測試一個參數,我總是鼓勵他們去,直到它失敗,所以我們知道它在哪裡,”他說。 “這是一種擴展知識的方式。”

在實驗室和現場測試假設將科學方法付諸實踐,當涉及到尖端的研究和實驗時,很少有機構能夠匹配大學的能力。


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“大學的存在是為了盡我們所能找到真相,”康奈爾名譽教授Brian Chabot說。 進入一個不確定的未來,“大學將不得不加強他們的作用,教育學生關於批判性思維的真正含義。”

AguaClara的支持來自私人和公共資金的組合,包括國家科學基金會和一系列環境保護局的學生競賽獎。 隨著國會的辯論 法案 這可能會影響諸如NSF之類的科學機構的贈款流程,諸如AguaClara之類的計劃則擔心它們會失去資金,甚至被排除在申請贈款之外。

這將導致漣漪效應,不僅在科學的發展,而且在知識轉移甚至地方所有權。 AguaClara的水處理設計是開源的。 他們在洪都拉斯的合作夥伴Agua Para el Pueblo(APP)在與社區談判合同並建立新工廠時依賴這些計劃。 然後,APP對當地運營商進行培訓,並將工廠所有權轉讓給採用工廠的社區,通常在其內部裝飾壁畫和馬賽克,外面還有鮮花和標誌。

操作員在水處理方面的第一步是取出顆粒,如微觀粘土,礦物質和使水混濁的病原體。 也許這聽起來很容易,但簡單的過濾器堵塞了。 有些系統依賴電動泵和攪拌機,但是當電力耗盡時,水處理停止。 除非除去顆粒,否則氯不能有效地淨化水。

工程師已經發現,在未經過濾的水中添加凝結劑會使顆粒粘在一起並形成絮狀物,就像雪花一樣。 隨著絮凝物變重,它們會落到沉澱池底部,水變得清澈。 然後可以抽出水,通過一列沙子過濾並氯化。

AguaClara最新的沉澱池是3英尺寬的綠色波紋塑料柱,底部密封。 在裡面,髒水在一堆塑料板之間流動,像翅片一樣向上傾斜,慢慢地收集絮狀物。

被稱為PF300(用於預製),該系統每秒產生一升水 - 足以供300人使用 - 並且足夠小以適合皮卡車的床。 該設計建立在20多年的實驗之上,該系統依賴於重力而非電力。 Weber-Shirk說學生們通過在實際條件下駕駛它來完善沉澱池的圓底,然後在實驗室中解決故障。 每年一月,他帶領學生前往洪都拉斯進行為期兩週的訪問,在那裡他們與家人在一起,訪問網站,幫助進行工廠升級,併計劃新項目。

“我有一個理論上的理解,但當你到達工廠,看看水是如何流過的......它更有意義,”工程高級Subhani Katugampala說,他在1月份參加了一次旅行。 “你花時間與社區一起......這讓你更有動力回到實驗室做更多工作。”

今年,學生和洪都拉斯人在短短三天內安裝了PF300。 這些是洪都拉斯能夠承受的工廠。 PF300的材料成本為3,000。 整個標籤,包括製造,運輸,選址和維護,預計每人服務的價格約為15至$ 30,年費為2至每人5。 洪都拉斯拉斯維加斯鎮剛剛開設了第一座AguaClara工廠,並沒有由外部捐助者直接資助。 “在洪都拉斯,這是革命性的,”Weber-Shirk說。

AguaClara也開始在印度和尼加拉瓜工作,併計劃擴展到其他國家。 Weber-Shirk希望這些水處理廠能夠在2017結束時成為小城鎮的永久解決方案,最終將在緊急情況下用於其他地方。

他的學生似乎抓住了這個蟲子。 康奈爾大三學生Zoe Maisel於1月份訪問了La Esperanza鎮 寫道: 在AguaClara博客中:“我覺得我已經被重新引入了希望。 工程學是細節,Mathcad,問題集,流體,但我知道工作和工程是不夠的。 希望是工作的動力。 我們希望有清潔的水,更安全的家庭,更公平的社會,環境保護和管理,正義。“

這篇文章最初出現在 是! 雜誌

關於作者

Carrie Koplinka-Loehr寫這篇文章是為了! 雜誌。 她擁有科學教育碩士學位。 更多 http://naturesally.weebly.com/.

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