Rss Feed

Màng lọc biến nước biển trở thành nước uống

Đăng lúc: Thứ hai - 10/04/2017 21:51 - Người đăng bài viết: admin
Trung tâm môi trường xanh PhanPhan là một trong những đơn vị luôn hướng đến những công nghệ rẻ tiền, thân thiện môi trường, dễ sử dụng, nhưng hiệu quả xử lý cao.
 
NGUỒN ẢNH SA
















Theo trang Science Alert, các nhà nghiên cứu đã đạt được một bước ngoặt lớn trong việc tìm kiếm phương pháp khử muối hiệu quả bằng tuyên bố phát minh ra một màng graphene-oxit giúp sàng lọc muối có trong nước biển. Chung cư 423 Minh Khai
 

Trong giai đoạn này, kỹ thuật này vẫn còn hạn chế trong phòng thí nghiệm, nhưng đây là một minh chứng cho thấy một ngày nào đó chúng ta có thể nhanh chóng và dễ dàng biến một trong những nguồn tài nguyên dồi dào nhất của chúng ta, nước biển, thành một trong những nguồn nước sạch đang bị khan hiếm của chúng ta.

Nhóm nghiên cứu, đứng đầu là Rahul Nair từ Đại học Manchester ở Anh đã chỉ ra rằng màng sàng lọc này có hiệu quả lọc ra muối, và bước tiếp theo là kiểm tra lại màng lọc khử.

“Việc thực hiện các màng lọc này, có kích thước các lỗ trên màng nhỏ tới mức nguyên tử là một bước tiến quan trọng và sẽ mở ra những khả năng mới cho việc nâng cao hiệu quả công nghệ khử muối”, Nair nói.

“Đây là thí nghiệm đầu tiên của công nghệ này. Chúng tôi cũng thấy rằng trên thực tế, chúng ta có khả năng sản xuất hàng loạt các màng lọc graphene với kích thước sàng lọc theo yêu cầu”.

Màng graphene-oxit từ lâu đã được xem là công cụ đầy hứa hẹn cho việc lọc và khử muối, nhưng mặc dù nhiều nhóm đã nghiên cứu ra các màng có thể tách các hạt lớn ra khỏi nước, việc loại bỏ muối đòi hỏi những công nghệ sàng lọc nhỏ hơn mà các nhà khoa học đã phải mày mò nghiên cứu sâu hơn.

Một vấn đề lớn là khi các lớp graphene-oxit chìm trong nước, chúng sẽ bị phồng lên làm cho các hạt muối chảy qua các lỗ rỗng.

Nhóm Manchester đã giải quyết được vấn đề này bằng cách tạo ra các lớp nhựa epoxy ở hai bên của màng oxit graphene, ngăn chặn nó phồng lên trong nước.

Điều này cho phép nhóm kiểm soát chính xác kích thước các lỗ của màng lọc, tạo ra các lỗ nhỏ đủ để lọc ra tất cả các muối thông thường từ nước biển.

Một yếu tố quan trọng đó là khi các muối thông thường bị hòa tan trong nước, chúng tạo thành một ‘vỏ’ các phân tử nước xung quanh.

“Các phân tử nước có thể đi qua từng cá thể, nhưng natri clorua không thể. Nó luôn cần sự hỗ trợ của các phân tử nước” Nair nói với Paul Rincon trên kênh BBC.

“Kích thước của vỏ nước xung quanh muối lớn hơn kích thước của các lỗ trên màng lọc, vì vậy nó không thể chui qua màng lọc được.”

Không chỉ làm cho nước biển trở nên sạch để có thể sử dụng được, mà nó còn làm cho dòng chảy của nước nhanh hơn qua các màng lọc. Các màng lọc này rất tốt cho việc khử muối.

“Khi kích thước các lỗ trên màng lọc chỉ khoảng một na nô mét, rất gần với kích thước của các phân tử nước; các phân tử này tạo thành một sự kết nối theo hàng với nhau, giống như một đoàn tàu” Nair trao đổi với Rincon.

“Điều này làm cho nước chảy nhanh hơn: nếu chúng ta đẩy mạnh vào một bên, tất cả các phân tử sẽ chuyển động về phía bên kia vì theo sự liên kết hydro giữa các phân tử này, điều này chỉ xảy ra khi kích thước các lỗ hổng phải rất nhỏ”

Trên khắp thế giới đã có một vài nhà máy khử muối sử dụng màng polyme để lọc muối, nhưng quá trình này phần lớn vẫn không hiệu quả và tốn kém. Vì thế việc tìm ra cách để khử muối nhanh hơn, rẻ hơn, và dễ dàng hơn là một mục tiêu lớn của các nhà nghiên cứu.

Nhờ có sự thay đổi khí hậu, trong tương lai sẽ có nhiều nước biển hơn. Sự tan chảy băng ở bờ biển Greenland dự đoán là sẽ làm tăng mực nước biển lên khoảng 3.8 cm (1,5 inch) vào năm 2100, và nếu toàn bộ băng đá vùng Greenland tan chảy, trong tương lai chúng ta sẽ phải đối mặt với tình trạng mực nước biển tăng lên hơn 7,3 mét (24 feet).

Nhưng đồng thời, cùng lúc đó, việc cung cấp nước sạch còn rất khó khăn đối với nhiều khu vực trên thế giới. Liên Hợp Quốc dự đoán rằng đến năm 2025, khoảng 14 phần trăm dân số thế giới sẽ đối mặt với tình trạng khan hiếm nước sạch. Và nhiều nước trong số những nước này sẽ không có khả năng mua được các nhà máy khử muối quy mô lớn.

Các nhà nghiên cứu đang hy vọng rằng việc sàng lọc dựa trên màng graphene có thể có hiệu quả, giống như một nhà máy lọc muối lớn có quy mô nhỏ, dễ dàng có thể vận hành.

Trong phòng thí nghiệm, màng Graphene oxit cũng dễ kiếm và rẻ hơn nhiều so với các lớp graphene đơn, có nghĩa là công nghệ này sẽ có giá cả phải chăng và dễ sản xuất.

“Sự phân tách các phân tử nước từ các ion bằng các giới hạn vật lý của khoảng cách giữa các tầng ion mở ra cánh cửa khử mặn không tốn kém” Ram Devanathan thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, người không tham gia vào nghiên cứu này, đã viết trong một bài báo Nature News and Views

“Mục đích cuối cùng là tạo ra một thiết bị lọc nước sẽ tạo ra nước uống từ nước biển hoặc nước thải với lượng năng lượng đầu vào tối thiểu”.

Ông nói thêm rằng bước tiếp theo sẽ là kiểm tra độ bền của màng khi sử dụng trong thời gian dài và tần suất cần thay thế.

Nghiên cứu này đã được công bố trong tạp chí Nature Nanotechnology.


Nguồn tin: Theo www.geektime.vn
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Liên hệ

Ks. Tùng

DĐ: 094 497 1257
Mail: covetiver.com@gmail.com
Skype: phanphangroup

 
 Ks. Ba

Kỹ Thuật
DĐ: 096 893 1890
Mail: covetiver.com@gmail.com

 

Giỏ hàng