Các nhà khoa học mới đây đã phát triển một công nghệ mới nhằm chuyển nước biển, nước lợ thành nước uống chỉ trong vòng 30 phút nhờ sử dụng hợp chất khung hữu cơ kim loại (MOFs) và ánh sáng mặt trời.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu ở Australia đã sử dụng vật liệu khung kim loại hữu cơ (MOF) để khử muối trong nước biển. MOF là vật liệu xốp có các lỗ nhỏ li ti với cấu trúc giống như hình tổ ong được phát hiện vào những năm 1990, có thể sử dụng để lưu trữ hydro, năng lượng mặt trời, thậm chí là hút sạch khí độc hại trong không khí. Nó bao gồm các ion kim loại tạo thành vật liệu tinh thể có diện tích bề mặt lớn hơn nhiều so với bất kỳ vật liệu nào.
MOF bao gồm các ion kim loại tạo thành vật liệu tinh thể có diện tích bề mặt lớn hơn nhiều so với bất kỳ vật liệu nào. |
Được biết, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một loại MOF mới có tên là PSP-MIL-53 với khả năng giữ tạp chất hay muối từ nước biển và nước bẩn. Về cơ bản, khi đặt vật liệu vào trong nước, nó sẽ kéo các ion ra khỏi chất lỏng và giữ chúng trên bề mặt của nó.
Ở điều kiện thiếu sáng, các tinh thể MOF hấp thụ muối và các chất bẩn khác trong nước trong vòng 30 phút. MOF sau đó có thể tái sử dụng sau 4 phút thông qua việc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời để loại bỏ lượng muối đã hấp thụ. Mỗi kg MOF có thể tạo ra 139,5l nước sạch mỗi ngày ở mức tiêu thụ năng lượng thấp đối với nguồn nước từ sông, hồ hoặc tầng chứa nước.
Theo các nhà khoa học, công nghệ mới này của họ tiết kiệm năng lượng và có hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp khử muối hiện tại, kể cả phương pháp thẩm thấu ngược. Không chỉ vậy, nó còn có khả năng cung cấp nước uống cho hàng triệu người trên toàn thế giới.
Hình mô tả quá trình khử muối, biến nước mặn thành nước ngọt có thể uống được thông qua công nghệ mới sử dụng vật liệu MOF mới và ánh sáng mặt trời. |
Giáo sư Huanting Wang đến từ Khoa Kỹ thuật Hóa học của Đại học Monash ở Australia cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi mở ra một con đường mới trong việc thiết kế những vật liệu chức năng sử dụng năng lượng mặt trời để giảm bớt nhu cầu năng lượng, đồng thời cải thiện mức độ bền vững của quá trình khử muối trong nước.
Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo và dồi dào nhất trên Trái đất. Giải pháp khử muối dựa trên chất hấp thụ mới thông qua ánh sáng mặt trời sẽ vừa hiệu quả, tiết kiệm năng lương, lại vừa bền vững với môi trường.
Chúng ta có sẵn nguồn nước lợ và nước mặn, quá trình khử muối cũng an toàn và đáng tin. Do vậy, nước sau khi được xử lý bằng công nghệ mới này sẽ được dùng chung với hệ thống nước ngọt vốn có vì nguy cơ gây hại đối với sức khỏe con người của chúng rất thấp”.
Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, bằng cách sử dụng MOF và ánh sáng mặt trời, tổng chất rắn hòa tan trong nước có thể giảm xuống dưới 500 ppm. Con số này thấp hơn nhiều so với ngưỡng khuyến nghị của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) là 600 ppm đối với nước uống an toàn. Nghiên cứu về vật liệu MOF mới cùng công nghệ trên hiện đã được đăng tải trên tạp chí Nature Sustainability.
Đinh Kim (Theo Dailymail)
