Studenci inżynierii z Uniwersytetu Rice korzystają z energii słonecznej jako źródła mocy dla autoklawu sterylizującego instrumenty medyczne, co daje nadzieję na rozwiązanie jednego z długotrwałych problemów występujących w krajach rozwijających się.
Studenci skorzystali z urządzenia o nazwie Capteur Soleil, które kilka dekad temu zbudował francuski wynalazca, Jean BouBour, aby pozyskiwać energię słoneczną w miejscach, w których trudno o elektryczność lub jakiekolwiek inne paliwo. Studenci podłączyli do urządzenia izolowany kontener zawierający autoklaw, dzięki czemu dawny wynalazek stał się urządzeniem ratującym życie.
Capteur Soleil swoim wyglądem przypomina ultranowoczesną huśtawkę ogrodową. Jej kręgosłupem jest stalowa rama w kształcie litery A, pod którą umocowano zestaw zakrzywionych luster produkujących parę wodną dzięki ogniskowaniu promieni słonecznych na stalowej rurze zamontowanej na wierzchołku ramy. Zamiast pompować parę wodną bezpośrednio do autoklawu, studenci wpadli na genialny pomysł użycia jej do podgrzewania specjalnie zaprojektowanego przewodnikowego podgrzewacza.
„Ogólnie mówiąc, nasze urządzenie działa jak kuchenka, na której można podgrzać wszystko, czego aktualnie nam potrzeba – mówi Sam Major, jeden z członków grupy studentów, którzy zbudowali urządzenie. – Aby działać skutecznie, to znaczy sterylizować narzędzia medyczne, autoklaw musi osiągnąć temperaturę 121 stopni Celsjusza i utrzymać ją przez 30 minut (zgodnie z wytycznymi amerykańskiego Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom). Nasze urządzenie spełnia te warunki bez żadnego problemu”.
Studenci zaprojektowali urządzenie w taki sposób, że jedna osoba może z łatwością skorygować ustawienie luster, żeby jak najskuteczniej odbijały one słońce. W ciągu pół godziny od otrzymania silnego światła słonecznego urządzenie zaczyna wytwarzać parę wodną, która z kolei ogrzewa specjalnie przygotowaną przewodnikową płytę grzewczą, a następnie standardowy autoklaw. W warunkach dobrego nasłonecznienie, podgrzewanie autoklawu do temperatury roboczej trwa 40–60 minut.
Autoklaw, który swoim wyglądem przypomina nieco zmodyfikowany szybkowar, ma wewnątrz specjalny koszyk do sterylizacji instrumentów. „Do autoklawu wlaliśmy wodę, tak aby jej poziom sięgał 2–3 cm, a potem włożyliśmy koszyk z instrumentami i strzykawkami – Major opisuje przebieg eksperymentu. – Wykorzystaliśmy biologiczne zarodniki z zestawu testowego, wysterylizowaliśmy narzędzia, a następnie inkubowaliśmy je przez 24 godziny. Po inkubacji okazało się, że nie było na nich żadnych oznak biologicznych organizmów, co oznacza, że udało nam się zabić wszystko, co się tam znajdowało przed sterylizacją”.
Autoklaw znajduje się w obudowie ze sklejki i jest owinięty izolatorem typu Thermablock, który jest najlepiej izolującym materiałem, jaki zna ludzkość (materiał został stworzony przez naukowców z NASA podczas prac nad ochroną termiczną promów kosmicznych) „Ta cienka warstwa wykonuje całą pracę, pozostałe materiały zostały użyte tylko po to, żeby obudowa była bardziej wytrzymała” – mówi Major.
„Tak naprawdę mamy tu do czynienia z najnowszą iteracją dużo większego projektu – dodaje Doug Schuler, opiekun naukowy studentów. – Stworzyliśmy już wersję Capteur Soleil, która na Haiti jest używana do gotowania posiłków, ale chcieliśmy zrobić coś większego”.
Źródło: www.sciencedaily.com