Các nhà khoa học Mỹ chế tạo thiết bị làm sạch nước uống chỉ sử dụng ánh sáng Mặt trời

Các nhà nghiên cứu Mỹ mới đây đã phát triển thành công một tấm nhôm chuyên dụng có thể làm sạch nước bị ô nhiễm khi được tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời.

Theo chia sẻ của nhóm nghiên cứu trên tạp chí Nature Sustainability, cỗ máy lọc nước sạch bằng năng lượng Mặt trời này đã được chứng minh tính hữu ích ở các nước đang phát triển trong thời điểm hạn hán và trong các dự án khử nước mặn.

Sản phẩm là kết quả tài trợ của văn phòng Army Research Office của Mỹ. Mục đích là tạo ra một cỗ máy có thể cung cấp nước sạch cho các binh sỹ trên chiến trường.

Tấm vật liệu bao gồm nhôm đã qua xử lý bằng cách sử dụng công nghệ laser để biến thành màu đen, đồng thời có khả năng siêu thấm hút, giúp nó có thể hút nước một cách hiệu quả.

Bảng nhôm được thiết kế để đặt trong nguồn nước bẩn và mặt còn lại hướng về phía mặt trời. Khi được lắp như vậy, vật liệu sẽ tạo ra một màng nước mỏng trên bề mặt kim loại. Bề mặt tấm vật liệu màu đen nên có khả năng thu giữ gần như 100% năng lượng mà nó hấp thụ được từ Mặt Trời và nhanh chóng làm nóng nước, khiến nó bay hơi.

Các nhà nghiên cứu cho biết, tốc độ bay hơi mà họ đo được vượt qua một thiết bị lý tưởng hoạt động với hiệu suất 100%. Một khi nước bốc hơi, các nhà khoa học sẽ thu thập nguồn nước đó. Để làm điều này, các nhà khoa học đã sử dụng một thùng chứa sạch và trong suốt để chứa hơi nước ngưng tụ.

Kết quả từ thử nghiệm cho thấy, tấm vật liệu đã giúp làm sạch nước bẩn, giảm mức độ chất gây ô nhiễm và đảm bảo nguồn nước tiêu chuẩn, có thể uống được do Tổ chức Y tế thế giới và Cơ quan bảo vệ môi trường công nhận. Cụ thể, thiết bị đã giảm đáng kể mức độ các chất gây ô nhiễm như chất tẩy rửa, thuốc nhuộm, nước tiểu, kim loại nặng và glycerin.

Ngoài ra việc đun sôi nước bẩn ở nhiệt độ cao giúp loại bỏ các mầm bệnh và vi khuẩn. Tuy nhiên phương pháp này vẫn chưa thể loại bỏ hoàn toàn các kim loại nặng và một số chất ô nhiễm khác. Trên thực tế nó chỉ có thể tách đủ số lượng nước an toàn để uống.

Chunlei Guo, tác giả chính của nghiên cứu đến từ Đại học Rochester chia sẻ: "Đây là một cách đơn giản, bền bỉ, rẻ tiền để giải quyết cuộc khủng hoảng nước trên toàn cầu, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển".

Nhóm nghiên cứu cho biết, thiết bị của họ có lợi thế hơn so với một số phương pháp tương tự như "interfacial heating", trong đó sử dụng vật liệu nổi, có thể hấp thụ và thấm hút được đặt trên bề mặt nước bị đun nóng. Nhưng vì các vật liệu nổi theo chiều ngang nên chúng không thể tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng Mặt trời.

Ưu điểm lớn nhất của phương pháp mới là tấm vật liệu có thể điều chỉnh hướng liên tục về phía Mặt trời, giúp nó có thể hấp thụ tối đa nhiệt lượng từ Mặt trời.

Tiến Thanh