An toàn với kỹ thuật làm sạch nước bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời 02/10/2020

(KDTT) – Các nhà khoa học ở Úc hiện 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 ánh sáng mặt trời.

Trong một nghiên cứu về việc có thể cung cấp nước uống cho hàng triệu người trên thế giới, các nhà nghiên cứu không chỉ có thể lọc các nhân tố độc khỏi nước và tạo ra 139,5 lít nước sạch cho mỗi kg MOF mỗi ngày, mà còn có thể làm điều này với năng lượng nhiều hơn, cách thức hiệu quả hơn so với các phương pháp khử mặn hiện tại.

Nhóm các nhà nghiên cứu đã có thể đạt được có tổng chất rắn hòa tan (TDS) dưới 500 ppm chỉ trong 30 phút và tái tạo MOF để tái sử dụng trong bốn phút dưới ánh sáng mặt trời. (Ảnh: Forbes).

Được biết, MOF là những vật liệu xốp có các lỗ nhỏ li ti với cấu trúc giống như hình tổ ong. Các phân tử khí có thể khuếch tán vào MOFs và được giữ lại trong các lỗ xốp trong cấu trúc của nó. Trên thực tế, MOFs rất xốp nên chúng có thể nhét vừa toàn bộ bề mặt của một sân bóng chỉ trong một thìa cà phê.

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị nước uống chất lượng tốt phải có tổng chất rắn hòa tan (TDS) dưới 600 phần triệu (ppm). Nhóm các nhà nghiên cứu đã có thể đạt được TDS dưới 500 ppm chỉ trong 30 phút và tái tạo MOF để tái sử dụng trong bốn phút dưới ánh sáng mặt trời.

Tác giả chính của nghiên cứu là Giáo sư Huanting Wang của Khoa Kỹ thuật Hóa học tại Đại học Monash ở Melbourne, cho biết công trình này được xuất bản trên tạp chí Nature Sustainability đã mở ra một phương pháp mới nhằm thiết kế các vật liệu đáp ứng kích thích để khử mặn và lọc nước khá bền vững, hiệu quả.

“Quá trình khử mặn đã được sử dụng để giải quyết tình trạng thiếu nước đang ngày càng nghiêm trọng trên toàn cầu. Do sự sẵn có của nước lợ và nước biển, và một quy trình khử mặn đáng tin cậy, nước đã qua xử lý được tích hợp trong các hệ thống thủy sinh hiện có ít gây ra những rủi ro về sức khỏe nhất. Tuy nhiên, quy trình khử mặn bằng bay hơi tiêu tốn nhiều năng lượng và các công nghệ khác, chẳng hạn như thẩm thấu ngược, có một số hạn chế, bao gồm tiêu thụ năng lượng cao và sử dụng hóa chất trong việc làm sạch màng và khử clo”, Giáo sư Wang nói.

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

Một lòng đập khô tại đập Fika-Patso gần Qwaqwa, miền trung đông Nam Phi vào năm 2017. (Ảnh: The Sunday Times).

Hơn 780 triệu người trên thế giới thậm chí còn không được cung cấp đầy đủ nước uống ở mức cơ bản, và dự đoán đến năm 2025, một nửa dân số thế giới sẽ sống trong các khu vực mà nguồn nước có vấn đề. Theo một báo cáo của Liên Hợp Quốc, dân số thế giới sẽ  đạt 10 tỷ người  vào năm 2050 và con số đáng kinh ngạc là 10,9 tỷ vào năm 2100. Và trên hết, việc Trái đất nóng lên do con người gây ra kể từ cuộc cách mạng công nghiệp đã được phát hiện là không hề tương đồng với câu chuyện nào trong hai nghìn năm qua.

Từ năm 2017 đến năm 2018, Nam Phi bị thiếu nước nghiêm trọng ở khu vực Western Cape, đáng chú ý nhất là ảnh hưởng đến Thành phố Cape Town khi mực nước chỉ dao động từ 15-30% tổng dung tích đập. Những phương pháp nhằm bảo vệ nguồn nước đã được thực hiện bằng việc hạn chế việc sử dụng nước, vốn đã giảm thành công hơn một nửa xuống còn khoảng 500 triệu lít (130.000.000 gal) mỗi ngày vào tháng 3/2018.

MINH HẠ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Theo: KDPT