--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Lọc nước bằng năng lượng mặt trời

THÁI BẰNG - 07:39 24/08/2019

(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 (link gốc)

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Cháo thuốc trị liệu tiểu đường
    Khỏe- Thúy Nga - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Trong kho tàng kinh nghiệm phong phú của y học cổ truyền có những món ăn - bài thuốc có tác dụng làm hạ đường huyết.
  • Ăn rau muống khiến sẹo lồi
    Bác sĩ của bạn- Khánh Thủy - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Vết thương trong quá trình liền sẹo không nên ăn rau muống. Rau muống là loại rau có khả năng tăng sinh mạnh mẽ collagen, thúc đẩy quá trình tái sinh tế bào quá mức dẫn đến tình trạng da thừa đùn lên.
  • Tiểu đường không cần kiêng tuyệt đối
    Bác sĩ của bạn- Khánh Thủy - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Đái tháo đường là do gen di truyền, lối sống ít vận động và một số yếu tố khác. Nguyên nhân dẫn đến bệnh không phải trực tiếp do ăn đường nhiều hơn bình thường.
  • Nhận biết nấm linh chi rởm
    Hỏi đáp- Hà Bình - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Tôi muốn mua nấm linh chi đi biếu mà không biết chọn thế nào là nấm chuẩn?
  • Tăng huyết áp do căng thẳng thần kinh
    Khỏe- thúy nga - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Khoảng 90 – 95% các trường hợp tăng huyết áp không tìm thấy nguyên nhân nhưng có một số yếu tố làm tăng khả năng mắc bệnh tăng huyết áp, các yếu tố này được gọi là yếu tố nguy cơ của bệnh tăng huyết áp.
  • Bộ Nội vụ yêu cầu sớm miễn nhiệm Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Trị
    Bạn đọc- Lam Chi - 17:30 04/04/2020
    Bộ Nội vụ vừa có công văn gửi tỉnh Quảng Trị yêu cầu tỉnh này sớm làm quy trình, thủ tục miễn nhiệm chức vụ Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Trị nhiệm kỳ 2016 - 2021 đối với ông Nguyễn Đức Chính.
  • Tự làm bả diệt sâu
    Hỏi đáp- Hà Bình - 17:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Cách tự làm bả diệt sâu thế nào cho an toàn?
  • Pháp hủy kỳ thi tốt nghiệp THPT
    Giáo dục- Tú Anh - 16:48 04/04/2020
    Ngày 3/4, Bộ Giáo dục Pháp thông báo hủy kỳ thi tốt nghiệp THPT dự kiến diễn ra vào tháng 6 do ảnh hưởng của Covid-19.
  • Các ngân hàng giảm mạnh lương, thưởng vì Covid-19
    Ngân hàng- Hằng Kim - 16:44 04/04/2020
    Ngân hàng SHB cắt giảm 20 - 50% lương của cán bộ cấp cao; HDBank cũng giảm 10-25% lương của người có thu nhập từ 10 triệu đồng/tháng tở lên; một số ngân hàng khác thì đang cắt giảm các chi phí không cấp thiết...
  • Đông y điều trị viêm amiđan
    Khỏe- LY. Nguyễn Văn Sáu - 15:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Trong Đông y, viêm amiđan, thường gọi là bệnh nhũ nga. Viêm amiđan cấp tính thường gọi phong nhiệt nhũ nga, còn viêm amiđan mạn tính thường gọi hư hỏa nhũ nga. Viêm amidan là một bệnh thường gặp trong các bệnh đường hô hấp, nhất là ở trẻ em.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO