Chủ nhật, 15/09/2019
Đường dây nóng: 0327 216 216

Lọc nước bằng năng lượng mặt trời

Thái Bằng - Công nghệ - 24/08/2019 07:39
Lọc nước bằng năng lượng mặt trời
(khoahocdoisong.vn) - Hiện có một số thiết bị giống như thùng đựng nước, các chuyên gia gọi bình chưng cất năng lượng mặt trời để giúp tạo ra nước sạch bằng cách sử dụng nhiệt năng của nắng làm bay hơi nước bẩn, thu được nước sạch, an toàn để uống.

Nhưng  tất cả các loại bình chưng cất năng lượng mặt trời vẫn là một hệ thống có kích thước lớn và giá thành cao, nhưng chỉ có thể sản xuất nước sạch đủ để cung cấp đủ nhu cầu uống và nấu ăn của một gia đình nhỏ. 

Hiện nay, các nhà khoa học nghiên cứu hoàn thiện bình chưng cất nước năng lượng mặt trời để đẩy nhanh quá trình bay hơi, khiến thiết bị có thể đáp ứng tất cả các nhu cầu nước sạch cho một gia đình nhỏ.

Mỗi người cần trung bình bốn lít nước sạch mỗi ngày. Theo điều tra của tổ chức môi trường Liên Hợp Quốc, cứ 10 người trên thế giới có 1 người không được sử dụng nước sạch. Hiện nay có nhiều công nghệ làm sạch hoặc khử muối trong nước biển, nhưng chi phí xây dựng các nhà máy  này là lý do khiến nước sạch nằm ngoài tầm với của những cộng đồng dân cư nghèo. 

Thiết kế truyền thống thiết bị lọc nước sử dụng năng lượng mặt trời tương tự một chiếc bể có đáy sơn phủ vật liệu màu đen hấp thụ nhiệt chứa đầy nước. Mặt trên của thiết bị được phủ bằng nhựa hoặc thủy tinh trong suốt. Phần dưới màu đen của hệ thống là phần hấp thụ nhiệt từ ánh sáng mặt trời làm nóng nước để diễn ra trạng thái bay hơi. Đây là toàn bộ quá trình lọc nước để thu được nước sạch và loại trừ các chất bẩn, gây ô nhiễm. Hơi nước được ngưng tụ trong lớp phủ bên trên và chảy xuống bộ phận thu nước sạch tương tự như mưa. 

Các nhà khoa học hiện tiếp tục nghiên cứu cải tiến thiết bị lọc nước mặt trời. Mục đích đặt ra là phát triển một sản phẩm sử dụng năng lượng của nắng hiệu quả hơn, đẩy nhanh quá trình bay hơi để có thể sản xuất nhiều nước uống sạch trong thời gian ngắn nhất. 

Có rất nhiều đề xuất sản xuất nước sạch bằng năng lượng mặt trời, nhưng yêu cầu quan trọng nhất là có hiệu quả sử dụng nhiệt cao, giá thành hạ để có thể cung cấp thiết bị cho các khu vực khó khăn trên trái đất. 

Cách đây không lâu, các nhà khoa học thuộc Đại học Buffalo đưa ra một nghiên cứu mới nhằm cải tiến công nghệ sử dụng ánh sáng mặt trời làm sạch nước. Dưới sự lãnh đạo của phó giáo sư kỹ thuật điện Qiaoqiang Gan, nhóm nghiên cứu tạo ra một thiết bị sử dụng giấy nhúng carbon đen sản xuất nước ngọt với hiệu quả gần như hoàn hảo.

Dải băng giấy thấm các bon màu đen được ngâm trong nước và được chiếu ánh sáng mặt trời. Ảnh New Atlas

PGS Gan cho biết: "Thông thường, khi năng lượng mặt trời được sử dụng để làm bay hơi nước, một phần năng lượng bị lãng phí do mất nhiệt vào môi trường xung quanh. Thực tế này làm cho quá trình bay hơi có hiệu quả thấp hơn 100%. Hệ thống của chúng tôi có khả năng thu nhiệt từ môi trường xung quanh, cho phép đạt được hiệu quả gần như hoàn hảo."

Được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia (NSF), các nhà khoa học của trường Đại học Buffalo đạt được một bước tiến đáng ngạc nhiên hơn hẳn các thiết bị lọc nước trước đó. Giới hạn lý thuyết là đạt được 1,68 lít /h trên một mét vuông tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, công nghệ mới cho phép đạt đến 2,2 lít.

Thành viên nhóm nghiên cứu Haomin Song nói. "Với một thiết bị lọc nước năng lượng mặt trời có kích thước một tủ lạnh mini, chúng tôi ước tính có thể tạo ra 10 đến 20 lít nước sạch mỗi ngày tùy theo thời tiết và nhiệt độ môi trường."

Thiết bị lọc nước năng lượng mặt trời của nhóm nghiên cứu Buffalo có cấu trúc thiết kế sử dụng một dải giấy đen, nhúng carbon hình chữ "V." lộn ngược. Cạnh dưới của dải được nhúng trong nước và thấm như khăn ăn. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào dải giấy đen khiến vật liệu nóng lên và nước nhanh bay hơn. Nhưng mặt sau dải băng khiến cho ánh nắng không chiếu trực tiếp, vì vậy dải băng không quá nóng. Kết quả là nước bay hơi nhanh, khiến dải băng nguội đi dưới nhiệt độ xung quanh, dải băng đen thấm các bon tiếp tục làm nước bay nhanh hơn. Thiết kế này làm tăng hiệu quả chu trình bay hơi và tạo ra nhiều hơi nước hơn.

Ông Gan nhận xét: "Hầu hết các nhóm nghiên cứu công nghệ bay hơi năng lượng mặt trời cố gắng phát triển những vật liệu tiên tiến, ví dụ như vật liệu nano plasmonic kim loại và carbon, nhóm chúng tôi tập trung vào hướng sử dụng các vật liệu giá thành thấp và nhưng có thể đạt được hiệu suất đột phá kỷ lục.

"Điều quan trọng, hiệu suất nhiệt quá trình bay hơi bằng năng lượng mặt trời đạt 100% khi đốt nóng dải băng giấy đen phủ carbon." PGS Qiaoqiang Gan nhấn mạnh. 

Nguyên tắc phương thức lọc nước mới bằng năng lượng mặt trời. Video Sunny Water

Theo New Atlas


Gửi bình luận
(0) Bình luận

Tiêu điểm

Không khí Hà Nội hôm nay lên ngưỡng ô nhiễm nghiêm trọng

Sau nhiều ngày chất lượng không khí thành phố tương đối tốt do trời mưa, hôm nay chất lượng không khí Hà Nội lại lên ngưỡng ô nhiễm nghiêm trọng.

Dự báo giá xăng ngày mai

Mức giá bình quân của chu kỳ này chỉ tăng 0,2-0,3%, chưa tới 50 đồng nên ngày mai, có thể cơ quan quản lý sẽ giữ nguyên giá xăng.

Người anh truy sát cả nhà em gái từng là phó GĐ công ty xi măng ở Thái Nguyên

Đối tượng Bùi Xuân Hồng nguyên là Phó giám đốc công ty xi măng La Hiên đóng ở tỉnh Thái Nguyên.

Anh trai gây thảm án ở nhà em gái

Ông Bùi Xuân Hồng (63 tuổi) với dao và súng tự chế đã đâm chết em gái và làm bị thương hai người khi đòi số nợ hơn 3 tỷ đồng.

Còn bao nhiêu ông Năm, bà Thanh trên ghế nghị trường?

Những đại biểu dân cử, mà trước, trong lẫn sau khi được cử, họ nào có nghĩ, có làm, có sống vì dân, cho dân.

Thế Trung - Nghệ An giành vòng nguyệt quế Đường lên đỉnh Olympia

Những giọt nước mắt đã rơi khi Thế Trung giành vòng nguyệt quế Đường lên đỉnh Olympia 2019. Năm nay vòng chung kết chứng kiến cuộc tranh tài của bốn 'nhà leo núi' từ Nghệ An, Khánh Hòa, Đắk Lắk và Cần Thơ.

3 trẻ nhỏ xứ Nghệ bị "vi khuẩn ăn thịt người" tấn công tuyến nước bọt mang tai

Được đưa vào viện trong tình trạng bị áp xe viêm tuyến nước bọt mang tai nhưng các bác sỹ đã phát hiện cả 3 em nhỏ đã nhiễm "vi khuẩn ăn thịt người".

Mới nhất

Bé gái đau bụng vì u buồng trứng xoắn

Bác sĩ của bạn - Nhật Hà - 13:28 15/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - U nang buồng trứng thường chỉ xảy ra với phụ nữ đang trong độ tuổi sinh sản nhưng một bé gái 7 tuổi đã bị u nang buồng trứng xoắn khi chỉ đau bụng âm ỉ.

Quản lý xả thải cộng đồng và các giải pháp xử lý rác

Công nghệ - Thái Bằng - 13:27 15/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Nếu là khách du lịch đi dạo trong một thành phố Nhật Bản, bạn có thể nhận thấy điều gì đó đặc biệt. Tất cả các thùng rác ở đâu!? Bạn mang cái túi đồ ăn onigiri trống rỗng hàng giờ rồi và thực sự muốn tìm một cái thùng rác thông thường!

Phát triển nhưng không tạo gánh nặng cho môi trường

Tư vấn - Hà Bình - 13:26 15/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Thông tin 12 triệu dân cư vùng Đồng bằng sông Cửu Long có thể sẽ phải di cư trong 50 năm tới khiến không ít người lo lắng.

Quan sát hướng gió đoán bão

Hỏi đáp - Hà Bình - 13:25 15/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Bình thường khí áp trong một ngày thay đổi khoảng 3 - 4 mb. Nhưng khi có bão đi qua thì khí áp thay đổi rất rõ ràng theo một qui luật khác hẳn.

Chân dung nhà vô địch Olympia

Giáo dục - Dương Tâm - 13:17 15/09/2019
Trần Thế Trung (học sinh lớp 12, trường THPT Chuyên Phan Bội Châu) là thí sinh Nghệ An đầu tiên trở thành nhà vô địch Đường lên đỉnh Olympia.

Anh trai gây thảm án ở nhà em gái

Pháp luật - Phạm Dự-Viết Tuân - 13:11 15/09/2019
Ông Bùi Xuân Hồng (63 tuổi) với dao và súng tự chế đã đâm chết em gái và làm bị thương hai người khi đòi số nợ hơn 3 tỷ đồng.

Dự báo giá xăng ngày mai

Thị trường - Thi Hà - 13:08 15/09/2019
Mức giá bình quân của chu kỳ này chỉ tăng 0,2-0,3%, chưa tới 50 đồng nên ngày mai, có thể cơ quan quản lý sẽ giữ nguyên giá xăng.

Cháy lớn cửa hàng trên đường La Thành, nhiều người nhảy xuống thoát thân

Thời sự - Thanh Hà - 13:04 15/09/2019
Đám cháy lớn bùng phát tại cửa hàng bán ghế sofa và đèn trang trí trên đường La Thành khiến nhiều người hoảng loạn nhảy xuống mái tôn thoát thân và trèo qua cửa sổ thoát thân sang nhà hàng xóm.

Không khí Hà Nội hôm nay lên ngưỡng ô nhiễm nghiêm trọng

Thời sự - Nguyễn Hoài - 12:59 15/09/2019
Sau nhiều ngày chất lượng không khí thành phố tương đối tốt do trời mưa, hôm nay chất lượng không khí Hà Nội lại lên ngưỡng ô nhiễm nghiêm trọng.

Thế Trung - Nghệ An giành vòng nguyệt quế Đường lên đỉnh Olympia

Giáo dục - Nhóm PV - 12:52 15/09/2019
Những giọt nước mắt đã rơi khi Thế Trung giành vòng nguyệt quế Đường lên đỉnh Olympia 2019. Năm nay vòng chung kết chứng kiến cuộc tranh tài của bốn 'nhà leo núi' từ Nghệ An, Khánh Hòa, Đắk Lắk và Cần Thơ.

Người anh truy sát cả nhà em gái từng là phó GĐ công ty xi măng ở Thái Nguyên

Thời sự - An Phương - 10:12 15/09/2019
Đối tượng Bùi Xuân Hồng nguyên là Phó giám đốc công ty xi măng La Hiên đóng ở tỉnh Thái Nguyên.

Cần thẩm định lại Hội đồng thẩm định SGK

Phản biện - Nghiêm Huê - 06:55 15/09/2019
Sau sự kiện bộ SGK công nghệ giáo dục lớp 1 của GS. Hồ Ngọc Đại bị “bật” khỏi danh sách những bộ SGK được triển khai thực hiện chương trình giáo dục phổ thông mới từ năm học 2020 - 2021, dư luận đặt câu hỏi về tính độc lập cũng như năng lực của hội đồng thẩm định do Bộ GD&ĐT thành lập.

Bình Phước: Chợ Bình Long bất ngờ bốc cháy

Thời sự - Dương Dũng - 06:49 15/09/2019
Tối 14/9, một vụ cháy lớn xảy ra tại chợ Bình Long (thuộc khu phố Phú Bình, phường An Lộc, thị xã Bình Long, tỉnh Bình Phước), khiến nhiều sạp hàng, kiot bị cháy rụi. Sau hơn một giờ nỗ lực dập lửa, đám cháy đã được dập tắt.

3 trẻ nhỏ xứ Nghệ bị "vi khuẩn ăn thịt người" tấn công tuyến nước bọt mang tai

Khỏe - Ngọc Tú - 06:40 15/09/2019
Được đưa vào viện trong tình trạng bị áp xe viêm tuyến nước bọt mang tai nhưng các bác sỹ đã phát hiện cả 3 em nhỏ đã nhiễm "vi khuẩn ăn thịt người".

Anh trai truy sát cả nhà em gái, 1 người chết, 2 cấp cứu

Pháp luật - Danh Trọng - 06:32 15/09/2019
Trong lúc đến nhà em gái để giải quyết mâu thuẫn về việc vay tiền, người anh đã rút dao đâm 3 người trong gia đình em gái khiến 1 người tử vong và 2 người đang được đưa đi cấp cứu.
Xem thêm
Thông tin tòa soạn
Cơ quan thường trú TPHCM
Trung tâm truyền thông quảng cáo
2018 Bản quyền thuộc về khoahocdoisong.vn
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO