Tấm gỗ siêu mỏng có thể lọc muối ra khỏi nước biển

Việc lọc muối từ nước biển có thể làm tiêu tốn rất nhiều năng lượng hoặc đòi hỏi kỹ thuật cao; tuy nhiên, một loại màng mỏng được làm bằng gỗ tự nhiên có thể giúp khắc phục tình trạng này.

Trong quá trình chưng cất màng, nước muối được bơm qua màng, thường được làm từ một loại nhựa polyme có lỗ hẹp giúp lọc muối, nhờ đó mà chỉ có các phân tử nước đi xuyên qua. Tuy nhiên, cách làm này sử dụng nhựa – loại vật liệu không thân thiện với môi trường.

Nhà nghiên cứu Jason Ren tại Đại học Princeton, New Jersey (Mỹ) và các đồng nghiệp đã phát triển ra một loại màng mới làm bằng gỗ tự nhiên thay vì nhựa, họ gọi tên nó là nanowood.

“Quy trình lọc nước biển thông thường cần dùng máy bơm áp lực rất cao để đẩy nước qua màng lọc, do đó tốn rất nhiều năng lượng,” Ren cho biết. “Màng lọc bằng gỗ này giúp tiêu thụ ít năng lượng hơn, ngoài ra, nó cũng không sử dụng thành phần từ nhiên liệu hóa thạch như các màng lọc nước khác.”

Nhóm nghiên cứu của Ren đã tạo ra một lớp màng mỏng làm từ một tấm gỗ đoạn (basswood) của Mỹ, đã được xử lý bằng phương pháp hóa học để loại bỏ các sợi gỗ thừa và làm bề mặt gỗ trở nên không thấm nước.

Khi tiến hành lọc, một bên của màng được làm nóng để nước bốc hơi. Hơi nước sau đó sẽ thấm qua các lỗ li ti trong màng về mặt bên kia của tấm gỗ (phía lạnh hơn) và sợi gỗ sẽ giữ lại những phân tử muối trong nước biển.

Cách này giúp tiết kiệm năng lượng hơn nhiều khi không phải đun nóng tất cả lượng nước biển, mà chỉ cần làm nóng một lớp nước mỏng trước khi cho chúng di chuyển qua màng lọc gỗ.

Trong mỗi giờ đồng hồ, màng lọc có diện tích 1m vuông lọc được khoảng 20 kg nước, không nhanh như các loại màng làm từ nhựa polyme. Các nhà nghiên cứu cho rằng vấn đề có thể nằm ở chỗ: màng lọc gỗ có độ dày 500 micromet, dày hơn nhiều so với màng nhựa polyme, thường chỉ khoảng 130 micromet.

Tuy nhiên, theo ông Ren, chỉ cần dùng thiết bị phù hợp thì có thể làm màng gỗ trở nên mỏng hơn. “Phần thực hiện chức năng lọc của màng gỗ chỉ dày khoảng 1 micromet, còn lại là cấu trúc hỗ trợ giúp nó cứng cáp mà thôi.”

Theo Newscientist,
Phan Anh