Sử dụng nguồn năng lượng mặt trời với số tiền siêu rẻ, dễ lắp đặt và sửa chữa trị, thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của những kĩ sư Italia có khả năng 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 các nhu cầu tối thiểu hàng ngày. Một trong những giải pháp triển vọng nhất cho thắc mắc này đó là khử muối nước biển thành nước ngọt. Thế nhưng, cách này lại tiêu tốn một lượng điện gấp 10 đến 1000 lần so với những biện pháp lấy nước ngọt thông thường, như là bơm nước ngọt lên từ sông hoặc giếng ngầm.
Để xử lý 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 khá cao và mức phí cực kém, đó là dùng năng lượng mặt trời một kỹ thuật hiệu quả hơn. Thực tế, với một lượng năng lượng mặt trời tương đương, công nghệ này có khả năng giúp tăng gấp đôi lượng nước ngọt thu được so với những 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 kỹ thuật sử dụng một loại chất liệu xốp rỗng rẻ tiền, vì thế không cần phải sử dụng những máy bơm đắt số tiền 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 các lớp màng mỏng ngăn phương pháp giữa nước mặn và nước ngọt để tránh bị trộn lẫn vào nhau, tương tự như một số cây sống ở môi trường nước mặn, như cây đước chẳng hạn”, Matteo Fasano, thành viên nhóm nghiên cứu, cho cho rằng.
Thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của những 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 những bộ phận cơ học hoặc các thiết bị chạy điện rất tốn kém và đòi hỏi phải có những biện pháp viên chuyên môn đảm nhiệm việc lắp đặt và bảo dưỡng, thì phương pháp trên lại tùy trên những quá trình tự phát mà không cần sự hỗ trợ của máy móc phụ trợ.
Nhờ vậy, số tiền lắp đặt thiết bị này khá rẻ và sửa điều trị cũng rất đơn giản. Vậy nên, công nghệ này đặc biệt hữu dụng ở những vùng ven biển, mà ở đó người dân thường xuyên chịu trường hợp thiếu nước ngọt và không có các cơ sở hạ tầng và nguồn đầu tư đủ mạnh.
“Khác với các 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 trị năng suất kỷ lục: có khả năng 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 thế nhưng hiệu quả cao", nhóm nghiên cứu cho thấy.
Sau khi tiến triển 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 thích hợp với những khu vực ven biển bị cô lập luôn thiếu nước ngọt thế nhưng thừa ánh nắng mặt trời, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Hơn nữa, công nghệ này cũng đặc biệt phù hợp ở các khu vực chịu biến chứng của những trận bão lụt và bị cô lập do 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, nhất là là tại những khu vực dân cư quá đông đúc.
Những nhà nghiên cứu thiết bị này hiện giờ 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