Một loại
màng lọc khử nước mặn sử dụng các vòng flo nhỏ xíu để đẩy (Ảnh: Depositphotos)
Nhiều khu vực trên thế giới phải đối mặt với tình trạng
khan hiếm nước sạch và vấn đề này sẽ trở nên tồi tệ hơn khi khí hậu thay đổi.
Khử mặn nước lợ hoặc nước biển là rất phương thức quan trọng và không thiếu các
thiết bị sáng tạo trong các công trình nghiên cứu, sử dụng nhiệt để bay hơi và ngưng
tụ nước hoặc sử dụng màng để lọc muối và tạp chất ra ngoài.
Hệ thống mới là một biến thể của màng lọc nhưng có một vài
ưu điểm so với các hệ thống khác cùng loại. Thành phần chủ yếu là flo, một loại
vật liệu kỵ nước mang lại đặc tính chống dính nổi tiếng cho Teflon. Tuy nhiên,
nó không chỉ được sử dụng cho dụng cụ nấu nướng, lớp phủ gốc flo thường được sử
dụng cho đường ống để giúp nước chảy qua một cách trơn tru.
Màng mới chứa nhiều vòng kích thước nano làm bằng flo, được
nhúng trong một lớp lipid không thấm nước. Flo không chỉ giúp nước trượt qua
các vòng với rất ít ma sát mà điện tích âm của nó sẽ đẩy muối một cách hậu quả,
ngăn không cho chúng đi qua.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm kỹ thuật này bằng cách tạo
màng bằng các dây nano flo có chiều rộng từ 0,9 đến 1,9 nanomet, sau đó cho nước
mặn chảy qua. Sau đó, họ đo lượng ion clo - một thành phần chính của muối - ở 2
bên màng. Và như dự đoán, các vòng flo lọc nước nhanh hơn và hiệu quả hơn, sử dụng
ít áp suất và năng lượng hơn các phương pháp khử muối khác.
Tác giả dẫn đầu nghiên cứu Yoshimitsu Itoh cho biết: “Thật
là thú vị khi được tận mắt chứng kiến kết quả. Các kênh thử nghiệm nhỏ hơn của
chúng tôi đã loại bỏ hoàn hảo các phân tử muối đi vào và các kênh lớn hơn cũng
vẫn là một cải tiến so với các kỹ thuật khử muối khác và thậm chí cả các bộ lọc
ống nano carbon tiên tiến. Điều ngạc nhiên thực sự đối với tôi là tốc độ quá
trình diễn ra. Mẫu của chúng tôi hoạt động nhanh hơn khoảng vài nghìn lần so với
các thiết bị công nghiệp điển hình và nhanh hơn khoảng 2.400 lần so với các thiết
bị khử muối dựa trên ống nano carbon thử nghiệm”.
Ngoài ra, từ “Teflon” có thể ngay lập tức gióng lên hồi
chuông cảnh báo về những lo ngại về sức khỏe ở một số người nhưng flo không phải
là hóa chất đáng lo ngại về khía cạnh đó.
Nhóm có kế hoạch tiến hành nghiên cứu sâu hơn để giảm lượng
năng lượng cần thiết để tạo ra màng nano flo, hướng tới việc nâng kích thước
màng, bắt đầu với màng thử nghiệm rộng 1 m trong vài năm tới.
LH (New Atlas)