Dùng nguồn năng lượng mặt trời với kinh phí 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), 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. Tuy nhiên, kỹ thuật này lại tiêu tốn một lượng điện gấp 10 tới 1000 lần so với các cách lấy nước ngọt thông thường, như là bơm nước ngọt lên từ sông hoặc giếng ngầm.
Để khắc phục 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 mức giá cực thấp, đó là dùng năng lượng mặt trời một cách thành công 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 phương pháp sử dụng một loại chất liệu xốp rỗng rẻ chi phí, vậy nên 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 khả năng được đẩy nhanh bằng các lớp màng mỏng ngăn biện 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 biết.
Thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của những 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 những thiết bị chạy điện khá tốn thấp và đòi hỏi phải có những cách viên chuyên môn đảm nhiệm việc lắp đặt và bảo dưỡng, thì biện pháp trên lại dựa trên các 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 chữa trị cũng khá đơn giản. Vì thế, công nghệ này nhất là hữu dụng tại các vùng ven biển, mà ở đó người dân thường xuyên chịu tình trạng 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 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 chữa 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 nhưng thành công cao", nhóm nghiên cứu cho hiểu.
Sau khi phát triển bản mẫu trong hơn 2 năm và thử nghiệm trực tiếp tại biển Ligurian (Italia), các kĩ sư khẳng định, công nghệ của họ rất phù hợp với các khu vực ven biển bị cô lập luôn thiếu nước ngọt nhưng thừa ánh nắng mặt trời, nhất là là tại các nước đang chuyển biến. Hơn nữa, công nghệ này cũng đặc biệt phù hợp ở các vùng chịu tác hại của các trận bão lụt và bị cô lập bởi mất điện hoặc bị mất nước. Thiết bị này trong tương lai cũng có khả năng được ứng dụng cho các khu vườn nổi sản xuất lương thực, đặc biệt là ở các khu vực dân cư quá đông đúc.
Các nhà nghiên cứu thiết bị này bây 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:
Dịch vụ giặt thảm văn phòng, thảm trải sàn giá rẻ
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét