Công nghệ lọc nước đột phá sử dụng năng lượng mặt trời

Công nghệ -

TTTĐ - Ngày 11/8, một nhóm nghiên cứu công nghệ quốc tế đã có thể biến nước lợ và nước biển thành nước sạch, an toàn trong vòng chưa đầy 30 phút bằng cách sử dụng khung hữu cơ - kim loại (MOFs) và năng lượng mặt trời.

Năng lượng mặt trời từ lâu đã không còn xa lạ với con người. Nhiều ứng dụng của nó đã được áp dụng vào thực tiễn. Mới đây, các nhà khoa học đã tìm ra thêm một công dụng của năng lượng mặt trời, đó là biến nước lợ và nước biển thành nước sạch, an toàn trong chưa đầy 30 phút.

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) khuyến nghị nước uống chất lượng tốt phải có tổng chất rắn hòa tan (TDS) < 600 phần triệu (ppm). Các nhà nghiên cứu đã có thể đạt được chỉ số TDS <500 ppm chỉ trong 30 phút và tái tạo MOF trong bốn phút dưới năng lượng mặt trời để tiếp tục sử dụng. Các nhà nghiên cứu đã có thể lọc các chất có hại ra khỏi nước và tạo ra 139,5L nước sạch với mỗi ki-lô-gram MOF mỗi ngày. Công nghệ đột phá này có thể giúp cung cấp nước uống cho hàng triệu người trên thế giới, với mức năng lượng tiết kiệm hơn so với các phương pháp khử muối hiện tại.

Nghiên cứu đầu tiên trên thế giới này đã được xuất bản trên tạp chí khoa học uy tín Nature Sustainability.

Tác giả chính của nghiên cứu, Giáo sư Huanting Wang từ khoa Kỹ thuật hóa học tại Đại học Monash (Australia) cho biết công trình này đã mở ra một hướng mới cho việc thiết kế các vật liệu phản ứng với kích thích từ môi trường bên ngoài để khử muối và lọc nước một cách hiệu quả và bền vững.

Giáo sư Wang cho biết: “Phương pháp khử muối đang được sử dụng để giải quyết tình trạng thiếu nước ngày càng nghiêm trọng trên toàn cầu. Do nước lợ và nước biển luôn sẵn có ở nhiều nơi và khử mặn là phương pháp đáng tin cậy, nước đã qua xử lý có thể được tích hợp trong các hệ thống thủy sinh hiện có với những rủi ro sức khỏe tối thiểu.

Tuy nhiên, quy trình khử muối nhiệt bằng bay hơi tiêu tốn nhiều năng lượng và một số công nghệ khác như thẩm thấu ngược có những hạn chế như tiêu thụ nhiều năng lượng và sử dụng hóa chất để làm sạch màng và khử clo.

du ng nang luo ng ma t tro i lo c nuo c sa ch
Giáo sư Huanting Wang từ Khoa Kỹ thuật hóa học tại Đại học Monash (Australia) nghiên cứu ra công nghệ lọc nước đột phá sử dụng năng lượng mặt trời.

Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng dồi dào và có tính tái tạo nhất trên Trái đất. Việc chúng tôi phát triển một quy trình khử mặn mới dựa trên cơ sở hấp phụ thông qua việc sử dụng ánh sáng mặt trời tái tạo mang lại một giải pháp khử mặn tiết kiệm năng lượng và bền vững với môi trường”.

Khung hữu cơ - kim loại là một nhóm các hợp chất bao gồm các ion kim loại tạo thành vật liệu tinh thể có diện tích bề mặt lớn nhất so với bất kỳ vật liệu nào được biết đến từ trước đến nay. Trên thực tế, MOFs rất xốp nên chúng có thể nhét vừa toàn bộ bề mặt sân bóng trong một thìa cà phê.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một MOF chuyên dụng có tên là PSP-MIL-53, được tổng hợp bằng cách đưa poly (spiropyran acrylate) (PSP) vào các lỗ nhỏ trên bề mặt của MIL-53 - một MOF chuyên biệt với tính năng hô hấp và chuyển đổi khi hấp phụ các phân tử như nước và carbon dioxide.

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng PSP-MIL-53 có thể cung cấp 139,5L nước ngọt với mỗi ki-lô-gram MOF mỗi ngày với mức tiêu thụ năng lượng thấp. Điều này đồng nghĩa với việc khử muối cho 2,233 ppm nước có nguồn gốc từ sông, hồ hoặc các tầng ngậm nước.

Giáo sư Wang cho biết nghiên cứu này đã làm nổi bật tính lâu dài và độ bền vững của việc sử dụng MOF cho các giải pháp nước sạch trong tương lai. Nghiên cứu này đã chứng minh rằng MOFs phản ứng quang là một chất hấp phụ hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và bền vững cho quá trình khử muối.

"Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp một lộ trình mới cho việc thiết kế các vật liệu chức năng sử dụng năng lượng mặt trời nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng và cải thiện tính bền vững của quá trình khử muối trong nước.

Các MOF phản ứng với ánh sáng mặt trời này có thể được ứng dụng cho các phương pháp khai thác khoáng sản cần ít năng lượng và thân thiện với môi trường để khai thác bền vững cũng như các ứng dụng liên quan khác”, Giáo sư Wang nói.

Để tải xuống nghiên cứu, vui lòng truy cập https://www.nature.com/articles/s41893-020-0590-x

Minh Việt
Tin liên quan
Cùng chuyên mục
“Biệt đội Ariston” với sứ mệnh mang sự thoải mái đến những nơi khắc nghiệt nhất

“Biệt đội Ariston” với sứ mệnh mang sự thoải mái đến những nơi khắc nghiệt nhất

TTTĐ - Ngày 24/9 đánh dấu 90 năm thành lập tập đoàn Ariston Thermo, Ariston Thermo Việt Nam chính thức công bố Biệt đội Ariston, phối hợp với Trung tâm Tình nguyện Quốc gia - Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh, thực hiện sứ mệnh mang sự thoải mái đến những nơi khắc nghiệt nhất trên mọi miền Tổ quốc thông qua dự án “Hành trình xuyên Việt – Thách thức khắc nghiệt”.
Nagakawa ra mắt bộ thiết bị nhà bếp cao cấp

Nagakawa ra mắt bộ thiết bị nhà bếp cao cấp

TTTĐ - Tập đoàn Nagakawa chính thức “trình làng” bộ sản phẩm thiết bị nhà bếp cao cấp bao gồm 3 dòng sản phẩm chính: Bếp điện từ, máy hút mùi và máy rửa bát… góp phần hoàn thiện hệ sinh thái nhà bếp của Nagakawa.
HMD Global mang đến những sự thay đổi đáng kể cho danh mục sản phẩm smartphone

HMD Global mang đến những sự thay đổi đáng kể cho danh mục sản phẩm smartphone

TTTĐ - HMD Global, công ty sở hữu độc quyền thương hiệu Nokia cho điện thoại và máy tính bảng, đã chính thức công bố 2 dòng sản phẩm smartphone mới thuộc phân khúc thấp là Nokia 3.4 và Nokia 2.4, một loạt phụ kiện mới và dịch vụ HMD Connect Pro dành cho doanh nghiệp. Điều này là đã giúp HMD Global trở thành công ty cung cấp toàn diện dịch vụ và thiết bị di động trên toàn cầu.
TikTok tăng cường cam kết về độ tin cậy và tính an toàn của nền tảng

TikTok tăng cường cam kết về độ tin cậy và tính an toàn của nền tảng

TTTĐ - TikTok, nền tảng video dạng ngắn hàng đầu thế giới, chính thức giới thiệu Hội đồng Cố vấn an toàn Châu Á Thái Bình Dương (APAC). Thành viên của Hội đồng cố vấn bao gồm các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực pháp lý cùng cơ quan quản lý và học giả từ khắp khu vực, sẽ đưa ra lời khuyên về các chính sách kiểm duyệt nội dung cũng như các vấn đề liên quan đến độ tin cậy và tính an toàn dành riêng cho khu vực Châu Á Thái Bình Dương.
Tin khác
[Xem thêm]
"Chân ái" cho hội FA đây rồi! Không còn tủi thân mà được tận hưởng ngày cuối tuần chuẩn sang chảnh

"Chân ái" cho hội FA đây rồi! Không còn tủi thân mà được tận hưởng ngày cuối tuần chuẩn sang chảnh

TTTĐ - Cuối tuần của hội độc thân thì làm gì? Trên thế giới này có một kiểu người ưa sum vầy, tụ họp, tung tẩy và kiểu người thứ hai nhất định độc - thân - nằm - nhà. Kiểu người thứ nhất, họ vốn dĩ không có khái niệm “tủi thân” trong từ điển của mình rồi. Riêng hội FA, nếu các bạn không muốn vùi mình ở nhà suốt cả tuần chán ngắt như mọi khi nữa thì đọc ngay bài viết này, bạn sẽ tìm ra “chân ái” của đời mình - một nửa kia rất chung thủy, dễ tìm và đặc biệt là không bên bạn mọi lúc, mọi nơi.
Quá trình chuyển đổi số của các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể đóng góp tới 30 tỷ USD

Quá trình chuyển đổi số của các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể đóng góp tới 30 tỷ USD

TTTĐ - Quá trình chuyển đổi số của các doanh nghiệp vừa và nhỏ (DNVVN) tại Việt Nam có thể đóng góp từ 24 tỷ đến 30 tỷ đô-la Mỹ vào tổng sản phẩm quốc nội (GDP) trong năm 2024 và góp phần phục hồi kinh tế hậu Covid-19, theo Nghiên cứu về mức độ sẵn sàng chuyển đổi số của DNVVN khu vực Châu Á - Thái Bình Dương năm 2020 (2020 Asia Pacific SMB Digital Maturity Study).
Hơn 12 triệu mặt hàng được bán ra trong 1 giờ đầu tiên tại Shopee "9.9 Ngày siêu mua sắm"

Hơn 12 triệu mặt hàng được bán ra trong 1 giờ đầu tiên tại Shopee "9.9 Ngày siêu mua sắm"

TTTĐ - Shopee chính thức khép lại sự kiện "9.9 Ngày siêu mua sắm" thành công nhất từ trước tới nay. Được hỗ trợ bởi hệ sinh thái mạnh mẽ của Shopee, sự kiện mang đến những hoạt động siêu giải trí và ưu đãi hấp dẫn cho người dùng, đồng thời tăng cường khả năng phục hồi kinh tế cho các nhà bán hàng và đối tác thương hiệu với hơn 12 triệu mặt hàng được bán trong giờ đầu tiên vào ngày 9 tháng 9.
Xem phiên bản di động