Dùng nguồn năng lượng mặt trời với tiền siêu rẻ, dễ lắp đặt và sửa chữa, thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của các kĩ sư Italia có thể thu được 20 lít nước ngọt/ngày/m2 phơi sáng.
Theo dự báo của tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc (FAO), tới năm 2025, gần 2 tỷ người trên thế giới thiếu nước ngọt phục vụ cho những nhu cầu tối thiểu hàng ngày. Một trong các giải pháp triển vọng nhất cho thắc mắc này đó là khử muối nước biển thành nước ngọt. Tuy nhiên, kỹ thuật này lại tiêu tốn một lượng điện gấp 10 đến 1000 lần so với các cách lấy nước ngọt thông thường, như là bơm nước ngọt lên từ sông hoặc giếng ngầm.
Để chữa trị nhược điểm này, nhóm kỹ sư của Khoa Năng lượng, Đại học Politecnico di Torino đã phát minh ra một thiết bị mới giúp khử muối nước biểncó tính bền vững tương đối cao và mức phí cực kém, đó là sử dụng năng lượng mặt trời một cách thành công hơn. Thực tế, với một lượng năng lượng mặt trời tương đương, công nghệ này có thể giúp tăng gấp đôi lượng nước ngọt thu được so với các công nghệ trước đây. Kết quả nghiên cứu của họ đã được đăng trên tạp chí khoa học Nature Sustainability.
Lấy cảm hứng từ cây xanh là chuyển nước từ rễ lên lá bằng tính mao dẫn và sự thoát hơi nước qua lá, thiết bị nổi này hút nước biển lên bằng phương pháp dùng một loại chất liệu xốp rỗng rẻ mức phí, vì thế không cần phải sử dụng các máy bơm đắt kinh phí và cồng kềnh. Nước biển thu được sau đó sẽ được đun nóng bằng năng lượng mặt trời, giúp duy trì việc tách muối khỏi nước đang bốc hơi.
"Quá trình này có thể được đẩy nhanh bằng những lớp màng mỏng ngăn biện pháp giữa nước mặn và nước ngọt để tránh bị trộn lẫn vào nhau, tương tự như một số cây sống tại môi trường nước mặn, như cây đước chẳng hạn”, Matteo Fasano, thành viên nhóm nghiên cứu, cho hiểu.
Thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Politecnico di Torino, Italia.
Trong khi những công nghệ khử muối nước biển “chủ động” thông thường đòi hỏi phải có các bộ phận cơ học hoặc những thiết bị chạy điện rất tốn kém và đòi hỏi phải có các biện pháp viên chuyên môn đảm nhiệm việc lắp đặt và bảo dưỡng, thì biện pháp trên lại tùy trên các quá trình tự phát mà không cần sự hỗ trợ của máy móc phụ trợ.
Nhờ vậy, kinh phí lắp đặt thiết bị này khá rẻ và sửa chữa trị cũng rất đơn giản. Chính vì vậy, công nghệ này nhất là hữu dụng tại những khu vực ven biển, mà ở đó người dân thường xuyên chịu hiện tượng thiếu nước ngọt và không có các cơ sở hạ tầng và nguồn đầu tư đủ nặng.
“Khác với những nghiên cứu trước đây tập trung vào việc phải làm sao để tối đa hóa sự hấp thu năng lượng mặt trời, thì nghiên cứu của chúng tôi đã thay đổi trọng tâm sang việc quản lý thành công hơn đối với năng lượng nhiệt mặt trời hấp thụ được. Theo đó, chúng tôi đã đạt được những giá chữa trị năng suất kỷ lục: có thể thu được 20 lít nước uống/ngày/m2 phơi sáng. Đó là nhờ việc “tái chế” nhiệt mặt trời trong các quá trình bốc hơi tầng, phù hợp với nguyên lý mất ít công sức nhưng hiệu quả cao", nhóm nghiên cứu cho thấy.
Sau khi chuyển biến bản mẫu trong hơn 2 năm và thử nghiệm trực tiếp tại biển Ligurian (Italia), những kĩ sư khẳng định, công nghệ của họ rất phù hợp với các khu vực ven biển bị cô lập luôn thiếu nước ngọt tuy nhiên thừa ánh nắng mặt trời, đặc biệt là tại những nước đang phát triển. Hơn nữa, công nghệ này cũng nhất là thích hợp tại các khu vực chịu ảnh hưởng của những trận bão lụt và bị cô lập bởi mất điện hoặc bị mất nước. Thiết bị này trong tương lai cũng có khả năng được ứng dụng cho những khu vườn nổi sản xuất lương thực, đặc biệt là tại những khu vực dân cư quá đông đúc.
Các nhà nghiên cứu thiết bị này ngày nay đang tìm kiếm các đối tác công nghiệp tiềm năng để hợp tác cải tiến thiết bị, giúp nó trở nên bền vững hơn, quy mô hơn và đa năng hơn.
Tin tức khác:
Tổng hợp những cách giặt rèm cửa tại nhà đúng cách
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét