Không phải là
một loại nấm kỳ lạ mà hình trên là một máy phát hơi nước mặt trời khử muối sử
dụng ánh sáng mặt trời (Ảnh: Yun Xia/Đại học Monash)
Thiết bị này được phát triển bởi
các nhà khoa học tại Đại học Monash của Úc. Nhóm cho biết xử lý nước chiếm
khoảng 3% nguồn cung năng lượng của thế giới. Cũng giống các nhà nghiên cứu
khác trên địa cầu, họ quay ánh sáng mặt trời để thử và cố gắng gánh một phần sức
tải này, lần này hướng đến thứ gọi là máy phát hơi nước mặt trời.
Theo thuật ngữ đơn giản, các
thiết bị này tập trung ánh sáng vào một vùng nước, làm nóng nước và khiến nước
bay hơi. Hơi nước thu được sau đó có thể sử dụng để làm quay tuabin để sản
xuất điện trong các nhà máy điện mặt trời hội tụ, tẩy trùng dụng cụ y tế với chi
phí thấp cho các nước đang phát triển hoặc đơn giản là tách muối ra khỏi nước.
Nhưng một vấn đề với ứng dụng
cuối cùng là muối có xu hướng tập trung trên bề mặt vật liệu, khiến khó có
thể sản xuất nước tinh khiết. Các nhà nghiên cứu Đại học Monash giải quyết
vấn đề bằng một máy phát hơi nước được thiết kế phức tạp ngăn muối làm hỏng nước
cất.
Hệ thống gồm một đĩa được làm từ
giấy lọc siêu thấm nước, một vật liệu hút nước được phủ một lớp ống nano
carbon chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiệt. Nước được đưa vào trung tâm của
đĩa qua một sợi chỉ bông đơn giản mà ở đó nhiệt sẽ biến nước thành hơi tích tụ
trên đĩa trong khi đẩy muối ra ngoài rìa.
Bằng cách này, thiết bị loại bỏ
được gần 100% muối khỏi nước, một mức mà nhóm trưởng Giáo sư Xiwang Zhang giám
chắc là đủ cao cho các ứng dụng thực tế. Trong khi đó, muối tích tụ quanh rìa
còn có thể thu để sử dụng.
Zhang và nhóm của mình đã thử
nghiệm thiết bị bằng cách sử dụng nước mặn từ một vùng vịnh ở Nam Úc và nhận
thấy thiết bị hấp thu 94% ánh sáng suốt dải phổ mặt trời. Nó hoạt động được với
cả điều kiện khô hoặc ướt, với ánh sáng tiếp xúc nâng nhiệt độ thiết bị lên từ
25 đến 50° C khi khô và từ 17,5 đến 30° C khi ướt chỉ trong vòng một phút.
“Thiết bị này có thể sản xuất
từ 6 đến 8 lít nước sạch trên mỗi mét vuông (diện tích bề mặt) mỗi ngày. Chúng
tôi đang làm việc để cải tiến thêm tốc độ sản xuất nước”, Zhang cho biết.
Zhang cùng đồng nghiệp hy vọng
với công trình bổ sung, thiết bị có thể đưa vào sử dụng để cung cấp nước sạch
tới các cộng đồng vùng sâu vùng xa hiện không thể tiếp cận. Nhưng giá trị của nó
không chỉ dừng lại ở đó. Công nghệ có thể được sử dụng ở các khu vực khác mà
ở những phương pháp lọc nước hiệu quả hơn sẽ có thể hữu ích cho một số mục
đích nhất định như khai mỏ và xử lý nước thải.
“Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này
có thể là điểm khởi đầu cho các nghiên cứu sâu hơn về những phương thức năng
lượng thụ động để cung cấp nước sạch và an toàn cho hàng triệu người, loại bỏ
tác động môi trường của nước thải và phục hồi tài nguyên từ nước thải”, Zhang
cho biết thêm.
Xem thêm về thiết bị tại
đây.
LH (New Atlas)