Ce pot deveni o baterie veche de laptop, o placă electronică defectă și componentele unui televizor cu tub după ce nu mai sunt folosite? Zabeer Zarif Akhter, un elev de 17 ani din Bangladesh, le-a transformat într-un prototip de purificator de apă cu plasmă de înaltă tensiune, conceput pentru zonele în care inundațiile contaminează sursele de apă și întrerup alimentarea cu electricitate. Proiectul a câștigat, în 2024, premiul național Bangladesh Stockholm Junior Water Prize și l-a dus pe Akhter la competiția internațională organizată în timpul Săptămânii Mondiale a Apei de la Stockholm.
Ideea aparatului este atractivă deoarece combină trei soluții, respectiv purificarea rapidă a apei în situații de urgență, alimentarea cu energie solară și reutilizarea deșeurilor electronice. Totuși, informațiile disponibile public arată că este vorba încă despre un prototip aflat în dezvoltare, nu despre un produs gata să fie folosit în gospodării, scrie Eco News.
Cum distruge plasma bacteriile din apă
Denumirea de "plasmă" poate părea desprinsă dintr-un film științifico-fantastic, dar principiul este relativ simplu.
În purificatorul conceput de Akhter, o descărcare electrică de înaltă tensiune produce plasmă rece, numită și plasmă non-termică. Aceasta este "rece" deoarece nu încălzește apa până la punctul de fierbere, chiar dacă electronii din descărcarea electrică au foarte multă energie.
Procesul generează particule reactive de oxigen și azot, particule încărcate electric și lumină ultravioletă. Pe scurt, acestea atacă membranele bacteriilor și materialul lor genetic, împiedicându-le să supraviețuiască sau să se înmulțească.
Prototipul ar folosi doi electrozi din carbon și un circuit electronic realizat din componente recuperate. Electrozii sunt piesele prin care curentul electric intră și iese din sistem.
Potrivit relatărilor din presa locală, aparatul a fost proiectat pentru a combate bacteria E. coli, coliformii totali și coliformii fecali. Aceste microorganisme sunt folosite frecvent ca indicatori ai contaminării apei cu materii fecale și pot semnala prezența unor agenți patogeni periculoși.
Faptul că plasma poate distruge bacterii nu înseamnă că aparatul poate purifica imediat orice apă murdară dintr-un iaz sau dintr-o fântână inundată. Studiile de laborator arată că eficiența depinde de mai mulți factori, precum volumul de apă, durata tratamentului, concentrația de bacterii și compoziția chimică a lichidului.
Un studiu din 2026 a raportat o reducere bacteriană de cel puțin șase ordine de mărime după opt minute de tratament. Această formulare înseamnă că numărul bacteriilor a scăzut de aproximativ un milion de ori, echivalentul unei eliminări de circa 99,9999%.
Testul a fost însă realizat pe un volum de numai aproximativ 10 mililitri de apă din Nil. Un alt studiu a tratat circa 100 de mililitri timp de 15 minute.
Aceste experimente arată că metoda poate fi eficientă, dar și că este mai dificil să fie aplicată rapid asupra unor cantități mari de apă. Un aparat destinat comunităților afectate de inundații trebuie să poată trata volume mult mai mari într-un timp rezonabil.
Apa cu mult noroi, substanțe chimice sau materie organică poate necesita, de asemenea, filtrare suplimentară. Plasma poate combate microorganismele, dar nu elimină automat toate metalele grele, pesticidele sau alte substanțe toxice.
Componente vechi, transformate într-o sursă de materiale
În loc să cumpere un sistem special de alimentare, Akhter spune că a recuperat piese din circuitele unor vehicule cu trei roți, televizoare vechi cu tub catodic, laptopuri abandonate și baterii cu litiu provenite de la telefoane mobile.
Tubul catodic este componenta voluminoasă din televizoarele vechi, care genera imaginea cu ajutorul unui fascicul de electroni. Unele dintre circuitele acestor aparate pot produce sau controla tensiuni foarte ridicate, ceea ce le face utile într-un experiment cu plasmă.
Inventatorul afirmă că bateriile aparatului pot fi încărcate cu ajutorul panourilor solare. Această caracteristică este importantă în zonele afectate de dezastre, unde prizele nu mai funcționează și rețeaua electrică poate fi întreruptă zile întregi.
Reutilizarea componentelor are și un avantaj ecologic. La nivel mondial au fost generate în 2022 aproximativ 62 de milioane de tone de deșeuri electronice, iar numai 22,3% au fost colectate și reciclate oficial.
Cu alte cuvinte, volumul telefoanelor, calculatoarelor, televizoarelor și al altor aparate aruncate crește mult mai repede decât capacitatea sistemelor de reciclare.
Totuși, folosirea pieselor recuperate nu este automat lipsită de riscuri. Bateriile vechi se pot supraîncălzi sau incendia, iar circuitele de înaltă tensiune pot provoca electrocutări. Un aparat folosit în zone umede, eventual în apropierea copiilor, ar avea nevoie de o carcasă rezistentă, izolație electrică, mecanisme de oprire automată și un sistem sigur de înlocuire și reciclare a componentelor.
Inundațiile l-au motivat să caute o soluție
Akhter a declarat pentru UNICEF că ideea proiectului i-a venit după inundațiile puternice din Bangladesh. După retragerea apelor, fântânile, conductele și rezervoarele pot rămâne contaminate, chiar dacă pericolul imediat pare să fi trecut.
Elevul a vrut să creeze o soluție rapidă de tratare a apei, care să nu depindă de o uzină mare, de echipamente de laborator costisitoare sau de o rețea electrică stabilă.
Problema este una majoră în Bangladesh. Potrivit UNICEF, inundațiile severe din estul țării, din august 2024, au afectat 5,6 milioane de persoane și au expus la riscuri peste două milioane de copii.
Comunitățile au avut nevoie urgentă de apă potabilă, recipiente și produse pentru purificare.
Bangladesh se confruntă însă cu probleme de calitate a apei și în afara perioadelor de inundații. UNICEF arată că microorganismele contaminante sunt detectate în 84,9% dintre probele de apă potabilă prelevate din gospodării, iar numai 39,3% din populație beneficiază de servicii de alimentare cu apă considerate gestionate în condiții de siguranță.
Premiul i-a deschis accesul într-un laborator
Proiectul, intitulat "High Voltage Plasma Water Purifier from E-waste", a câștigat ediția națională din 2024 a Stockholm Junior Water Prize. Competiția a reunit 168 de participanți și 46 de proiecte, dintre care 11 au ajuns în etapa finală.
Tanvir Ahmed, profesor de inginerie civilă la Bangladesh University of Engineering and Technology și membru al juriului, a declarat că primele rezultate au fost pozitive.
El a precizat că aparatul era testat sub supraveghere într-un laborator universitar, pentru a deveni mai funcțional și mai eficient înaintea competiției internaționale.
Akhter și-a continuat cercetările. În 2025, a câștigat din nou premiul național, de această dată cu un sistem bazat pe inteligență artificială pentru testarea rapidă a apei.
"Găsește ceva la care ești bun și folosește acel lucru pentru a rezolva o nevoie", le-a transmis el altor tineri, într-un interviu pentru UNICEF.
O idee promițătoare, dar care mai are nevoie de dovezi
Tehnologia plasmei non-termice are o bază științifică solidă, iar experimentele controlate au arătat că poate reduce semnificativ numărul bacteriilor din apă.
Cu toate acestea, nu există încă un studiu științific publicat și evaluat de alți cercetători care să prezinte în detaliu performanțele purificatorului construit de Akhter.
Nu sunt cunoscute cu exactitate capacitatea aparatului, consumul de energie, durata de viață a bateriei, substanțele secundare care pot apărea în timpul tratamentului sau rezultatele folosirii îndelungate în condiții reale.
Aceste informații sunt esențiale. Înainte ca aparatul să poată fi utilizat în locuințe sau adăposturi, ar trebui testat de echipe independente pe mai multe tipuri de bacterii, virusuri și paraziți, dar și pe apă cu noroi, substanțe industriale sau pesticide. Cercetătorii ar trebui să verifice și dacă apa rămâne sigură după tratament, deoarece unele microorganisme se pot înmulți din nou dacă apa este depozitată în recipiente contaminate.
Deocamdată, tehnologia ar trebui privită ca un concept promițător pentru purificarea apei la nivel local, nu ca un înlocuitor pentru uzinele municipale de tratare sau pentru programele publice de intervenție în caz de dezastru.