Dùng nguồn năng lượng mặt trời với mức giá siêu rẻ, dễ lắp đặt và sửa chữa trị, thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của các 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), đến 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 câu hỏi 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 các biện pháp lấy nước ngọt thông thường, như là bơm nước ngọt lên từ sông hoặc giếng ngầm.
Để chữa bệnh 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 rất cao và chi phí cực thấp, đó là dùng năng lượng mặt trời một phương pháp thành công 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 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 biện pháp sử dụng một loại chất liệu xốp rỗng rẻ tiền, chính vì thế không cần phải dùng những máy bơm đắt chi 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 các lớp màng mỏng ngăn cách 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 nhận thấy.
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 các bộ phận cơ học hoặc những thiết bị chạy điện rất tốn kém và đòi hỏi phải có những cách viên chuyên môn đảm nhiệm việc lắp đặt và bảo dưỡng, thì biện pháp trên lại căn cứ trên những quá trình tự phát mà không cần sự hỗ trợ của máy móc phụ trợ.
Nhờ vậy, chi phí lắp đặt thiết bị này rất rẻ và sửa trị cũng rất đơn giản. Chính vì vậy, công nghệ này đặc biệt hữu dụng ở những khu vực ven biển, mà tại đó người dân thường xuyên chịu hiện tượng thiếu nước ngọt và không có các cơ sở hạ tầng và nguồn đầu tư đủ mạnh sẽ.
“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 hiệu quả 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 những quá trình bốc hơi tầng, phù hợp với nguyên lý mất ít công sức nhưng hiệu quả cao", nhóm nghiên cứu cho nhận thấy.
Sau khi chuyển biến bản mẫu trong hơn 2 năm và thử nghiệm trực tiếp ở biển Ligurian (Italia), những kĩ sư khẳng định, công nghệ của họ rất thích hợp với những vùng ven biển bị cô lập luôn thiếu nước ngọt tuy nhiên thừa ánh nắng mặt trời, đặc biệt là tại các nước đang chuyển biến. Hơn nữa, công nghệ này cũng đặc biệt thích hợp tại các khu vực chịu tác hại của các trận bão lụt và bị cô lập vì mất điện hoặc bị mất nước. Thiết bị này trong tương lai cũng có thể được ứng dụng cho những khu vườn nổi sản xuất lương thực, nhất là là ở các vùng dân cư quá đông đúc.
Những nhà nghiên cứu thiết bị này hiện giờ đang tìm kiếm những 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:
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét