Водная инфраструктура США старше дорог и электрических сетей, множество труб было проложено еще в первые года 19 века. В частности, на северо-востоке страны из-за утечек в трубопроводах до потребителей доходит только 50% воды с очистных станций. В целом по стране, американцы теряют около 7 млрд. галлонов (26,5 млрд. литров) воды в день, постоянно приходится ремонтировать трубы протяженностью 800 тыс. миль (1,3 млн. километров). Водоподготовка требует слишком много энергии, которая уходит даже не на очистку, а на доставку воды на большие расстояния. Какие же есть у американцев способы справиться с проблемой старой инфраструктуры?
Очищать воду как растения.
Растения забирают воду из почвы благодаря процессу осмоса, при этом они используют крошечные канальцы - аквапорины. Такой метод не требует энергетических затрат. На сегодняшний момент, разработкой в этом направлении занимается датская компания Aquaporin: ее мембраны, работают по тому же самому принципу и извлекают чистую воду из морской, при этом они втрое дешевле и используют в 10 раз меньше электроэнергии, чем традиционные системы обратного осмоса.
Компактный опреснитель воды для нескольких домов.
В Калифорнии и ей подобных штатах до 20% электроэнергии уходит на водоподготовку и доставку воды из отдаленных резервуаров, расположенных в высокогорьях. Йорам Коэн, инженер Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе, придумал для таких условий опреснительные установки малой мощности. По размерам они не больше солярия, разместить их можно вдоль побережья. Каждая из них опресняет до 5000 (18 тыс. литров) галлонов воды в день и способна снабжать несколько рядом расположенных домохозяйств.
Быстрый ремонт трубопроводов.
Шотландская нефтегазодобывающая компания Brinker Technology ремонтирует трубы без земляных работ: примененная ей система работает по тому же принципу, что и кровь, закрывающая порезы. Запускаемые в систему «липкие» бруски путешествуют до места протечки и перекрывают его. Ту же технологию можно применить и для водопроводов. Коммунальным службам даже не нужно знать, в каком конкретном месте протекали трубы.
Ремонт труб без рытья траншей.
Вместо рытья траншеи сантехники делают два точечных прокопа и 2 отверстия в трубе, расстояние между которыми может достигать 700 футов (213 м). В одно из отверстий работники вставляют гибкий "чулок" из стеклопластика, покрытый термореактивной эпоксидной смолой, а затем протягивают его внутри трубы с утечкой. Под воздействием потока горячей воды чулок закрывает все щели и трещины и застывает в трубе.
Сенсор с бактериями.
Бактерии являются непревзойденными распознавателями молекул. Они размножаются сами по себе, дешевы и легки в обращении, что делает их идеальными "работниками". Их размещают на кончике оптоволоконного кабеля, погруженного в воду. Как только бактерии замечают токсин, они начинают светиться; свет от бактерий передается по кабелю на станцию мониторинга, где по его интенсивности определяют точную концентрацию токсичных молекул.