Làm sạch nước với năng lượng mặt trời chỉ bằng 1 tấm nhôm

Cung cấp nước uống sạch tại các khu vực khan hiếm tài nguyên được xem là một trong những thách thức công nghệ lớn. Để khắc phục tình trạng này, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Quân đội Mỹ và Đại học Rochester mới đây đã tạo ra một tấm nhôm “siêu thấm hút” sử dụng năng lượng mặt trời nhằm làm sạch nước với hiệu quả cao.

Ánh sáng mặt trời được biết đến với khả năng tiêu diệt các mầm bệnh lây lan qua nước uống. Vậy nên, năng lượng mặt trời được xem như một lựa chọn phổ biến cho các máy lọc nước giá rẻ. Trong những năm qua, có khá nhiều công nghệ sản xuất nước sạch thông qua các nền tảng di động với chi phí thấp đã có mặt trên thị trường. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đến từ Quân đội Mỹ và Đại học Rochester cho biết phát minh mới nhất của họ có hiệu quả vượt trội.

Cụ thể, phát minh của họ là một tấm nhôm thông thường, được xử lý bằng các xung laser femtosecond siêu ngắn nhằm tạo ra một bề mặt gồm các rãnh hở màu đen. Điều đó giúp cho vật liệu này có khả năng “siêu thấm hút”, nhờ đó mà nó có thể hút một màng nước mỏng từ một hồ chứa trên bề mặt kim loại, thậm chí chống lại lực hấp dẫn.

Bên cạnh đó, tấm nhôm sẽ thu thập năng lượng từ mặt trời và có thể giữ lại gần như tất cả nguồn năng lượng này để làm nóng nước để tạo ra bay hơi, giúp thu về nước tinh khiết.

Điểm độc đáo là, các cấu trúc được thiết kế trên bề mặt tấm nhôm có thể làm thay đổi liên kết phân tử trong nước, nhờ đó làm tăng hiệu quả của quá trình bay hơi và giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm.

Theo ông Chunlei Guo, giáo sư quang học tại Đại học Rochester (Mỹ), sự kết hợp của các yếu tố trên giúp cho công nghệ vận hành tốt hơn so với một thiết bị lý tưởng hiệu suất 100%. Ông cho biết thêm rằng đây là một cách đơn giản, không tốn kém, có thể giải quyết được cuộc khủng hoảng nước trên toàn cầu một cách bền vững, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển.

>> Video thể hiện 10 năm hoạt động của Mặt Trời chỉ trong 6 phút

Thông qua thử nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng tấm nhôm có thể giúp giảm thiểu các chất gây ô nhiễm thường thấy như chất tẩy rửa, thuốc nhuộm, nước tiểu, kim loại nặng và glycerin đến mức làm cho việc sử dụng nước trở nên an toàn. Ngoài ra, người dùng cũng dễ dàng vệ sinh tấm nhôm sau khi sử dụng và nó có thể được điều chỉnh khi đang di chuyển nhằm mang lại hiệu quả tối ưu.

“Ngoài ra, bởi vì chúng tôi sử dụng một bề mặt có rãnh hở, việc vệ sinh thiết bị này sẽ trở nên đơn giản hơn,” ông Guo cho biết. “Ưu điểm lớn nhất là tấm nhôm có thể được điều chỉnh liên tục để hướng trực tiếp về phía mặt trời, nhờ đó giúp tối đa hóa việc hấp thụ năng lượng.”

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature Sustainability.

Video giới thiệu tấm nhôm làm sạch nước bằng năng lượng mặt trời: