Dùng nguồn năng lượng mặt trời với mức giá siêu rẻ, dễ lắp đặt và sửa trị, thiết bị khử muối nước mặn thành nước ngọt của những kĩ sư Italia có thể 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 các 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 tới 1000 lần so với những biện pháp lấy nước ngọt thông thường, như là bơm nước ngọt lên từ sông hoặc giếng ngầm.
Để xử lý 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 khá cao và kinh phí cực thấp, đó là sử dụng 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 những 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 số tiền, vì vậy 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 biện pháp 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 cho rằng.
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 các cơ quan cơ học hoặc các thiết bị chạy điện rất tốn thấp và đòi hỏi phải có các kỹ thuật viên chuyên môn đảm nhiệm việc lắp đặt và bảo dưỡng, thì kỹ thuật trên lại tùy trên những quá trình tự phát mà không cần sự hỗ trợ của máy móc phụ trợ.
Nhờ vậy, kinh phí lắp đặt thiết bị này rất rẻ và sửa chữa trị cũng khá đơn giản. Do đó, công nghệ này nhất là hữu dụng tại các vùng 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 mạnh sẽ.
“Khác với những nghiên cứu trước đây tập trung vào việc làm thế nào 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 trị 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 thế nhưng thành công cao", nhóm nghiên cứu cho thấy.
Sau khi chuyển biến bản mẫu trong hơn 2 năm và thử nghiệm trực tiếp tại biển Ligurian (Italia), những kĩ sư khẳng định, công nghệ của họ khá phù hợp với các vùng ven biển bị cô lập luôn thiếu nước ngọt thế nhưng thừa ánh nắng mặt trời, nhất là là ở những nước đang phát triển. Hơn nữa, công nghệ này cũng đặc biệt phù hợp tại những vùng chịu tác hại của những 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, đặc biệt là ở những vùng dân cư quá đông đúc.
Những nhà nghiên cứu thiết bị này hiện nay đang tìm kiếm các 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