Θα αναπτυχθούν και χαρακτηρισθούν διάφοροι τύποι προσροφητικών υλικών χαμηλού κόστους χρησιμοποιώντας σαν πρώτη ύλη κατάλληλα επιλεγμένη και επεξεργασμένη βιομάζα αγροτικών αποβλήτων (π.χ. κουκούτσια φρούτων, κελύφη ξηρών καρπών, κλπ). Για να βελτιωθεί η προσροφητική ικανότητα των υλικών ως προς μία ευρεία ποικιλία ρύπων που απαντώνται σε υδατικά ρεύματα (π.χ. οργανικό φορτίο, βαρέα μέταλλα) αυτά θα αναμιχθούν με φυσικά προσροφητικά υλικά (π.χ. εδάφη). Οι προσροφητικές ιδιότητες των υλικών θα μετρηθούν με πειράματα σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου και αντιδραστήρες σταθερής κλίνης υπό συνεχή ροή ώστε να επιλεγούν τα πλέον αποδοτικά υλικά και να αναπτυχθούν προσροφητικά φίλτρα ικανά να αφαιρούν μία ευρεία ποικιλία οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά ρεύματα. Επίσης θα αναπτυχθούν και θα χαρακτηριστούν νανοσωματιδιακά υλικά φωτοκαταλυτικής δράσης. Αυτά τα υλικά είτε θα ακινητοποιηθούν σε υποστρώματα ή θα εναποτεθούν πάνω στους κόκκους των προσροφητικών υλικών. Έτσι θα αναπτυχθούν δύο τύποι φωτοκαταλυτικών αντιδραστήρων, όπου η προηγμένη οξείδωση των ρύπων θα δρα είτε αυτόνομα και σε σειρά με την προσρόφηση, ή μαζί και ταυτόχρονα με την προσρόφηση. Θα πραγματοποιηθεί συγκριτική ανάλυση της ικανότητας απομάκρυνσης ρύπων από νερό και από τους δύο τύπους αντιδραστήρων και θα επιλεχθεί ο πλέον κατάλληλος τύπος για περαιτέρω μελέτες. Με βάση αποτελέσματα των εργαστηριακών μετρήσεων, θα σχεδιαστεί και θα κατασκευαστεί μία πρότυπη πιλοτική μονάδα για την επεξεργασία υδατικών ρευμάτων χαμηλής ποιότητας (π.χ. εκροές επεξεργασμένων αστικών / βιομηχανικών αποβλήτων) ώστε αυτά να καταστούν κατάλληλα για οικιακή χρήση ή άρδευση. Για την ενεργειακή αυτονομία της πιλοτικής μονάδας, θα σχεδιαστεί, κατασκευαστεί και προσαρμοστεί σε αυτήν φωτοβολταϊκό κελί, ενώ το όλο σύστημα θα τοποθετηθεί σε βάση που θα επιτρέπει την εύκολη μετακίνηση του. Θα πραγματοποιηθούν πειράματα καθαρισμού νερού με την πιλοτική μονάδα για να προσδιοριστεί και να αξιολογηθεί η απόδοση της. Επίσης, θα πραγματοποιηθεί μια προκαταρκτική ανάλυση οφέλους-κόστους για να εξεταστούν οι δυνατότητες εφαρμογής της τεχνολογίας σε μεγάλη κλίμακα (π.χ. απομονωμένες περιοχές με προβλήματα υδροδότησης) λαμβάνοντας υπόψη λειτουργικές, οικονομικές, κατασκευαστικές και περιβαλλοντικές παραμέτρους.