Dùng nguồn năng lượng mặt trời với số tiền siêu rẻ, dễ lắp đặt và sửa chữa, 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 các nhu cầu tối thiểu hàng ngày. Một trong những giải pháp triển vọng nhất cho câu hỏi này đó là khử muối nước biển thành nước ngọt. Nhưng, cách này lại tiêu tốn một lượng điện gấp 10 đến 1000 lần so với các kỹ thuật 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 cao và kinh phí cực kém, đó là sử dụng năng lượng mặt trời một phương pháp hiệu quả 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 cách dùng một loại chất liệu xốp rỗng rẻ mức phí, vậy nên không cần phải dùng những máy bơm đắt mức 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 khả năng 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 tại 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 các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Politecnico di Torino, Italia.
Trong khi các công nghệ khử muối nước biển “chủ động” thông thường đòi hỏi phải có những cơ quan cơ học hoặc các thiết bị chạy điện khá tốn kém và đòi hỏi phải có các cách viên chuyên môn đảm nhiệm việc lắp đặt và bảo dưỡng, thì biện pháp trên lại dựa trên những quá trình tự phát mà không cần sự hỗ trợ của máy móc phụ trợ.
Nhờ vậy, tiền lắp đặt thiết bị này rất rẻ và sửa điều trị cũng rất đơn giản. Vì vậy, công nghệ này đặc biệt hữu dụng ở những khu vực ven biển, mà ở đó người dân thường xuyên chịu nếu 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 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 các 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 tuy nhiên hiệu quả cao", nhóm nghiên cứu cho cho rằng.
Sau khi phát triển bản mẫu trong hơn 2 năm và thử nghiệm trực tiếp ở biển Ligurian (Italia), những kĩ sư khẳng định, công nghệ của họ khá phù hợp với các khu vực ven biển bị cô lập luôn thiếu nước ngọt nhưng 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 vùng chịu hệ quả của các trận bão lụt và bị cô lập do mất điện hoặc bị mất nước. Thiết bị này trong tương lai cũng có thể được ứng dụng cho các khu vườn nổi sản xuất lương thực, nhất là là tại những khu vực dân cư quá đông đúc.
Các 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:
Những mối nguy hại khôn lường khi sử dụng ghế sofa cũ.
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét