Phát hiện mới giúp khử muối trong nước biển hiệu quả và rẻ hơn

(khoahocdoisong.vn) - Các nhà khoa học trong nhiều năm đã thử nghiệm các giải pháp tiên tiến để khử muối hoặc loại bỏ hoàn toàn muối khỏi nước biển để có được nước sạch an toàn. Khó khăn lớn nhất là phải tối ưu hóa lớp màng lọc, được sử dụng cho quá trình khử muối.

Một bài báo khoa học, đăng trên ScienceAlert cho biết, các nhà khoa học đã có những phát hiện quan trong đối với các màng lọc, giúp tiết kiệm năng lượng hơn từ 30 - 40%, nếu mật độ màng lọc đạt được đến cấp độ nano.

Theo nghiên cứu này, quy trình lọc nước bằng phương pháp thẩm thấu ngược (RO) sử dụng màng lọc và áp suất để loại bỏ khoáng chất để sản xuất nước sạch, việc giữ mật độ lọc đồng đều quan trọng hơn độ dày mỏng của màng, có khả năng tăng cường cấp độ làm sạch nước.

Trong quy trình lọc nước biển này, nguồn nước được nén với áp suất để vượt qua áp suất thẩm thấu, một thuộc tính tập hợp được dẫn động bởi sự khác biệt hóa học tiềm năng của dung môi và thông số nhiệt động lực học. Thẩm thấu ngược có thể loại bỏ nhiều loại hóa chất hòa tan và lơ lửng cũng như các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) khỏi nước, được sử dụng trong cả quy trình sản xuất nước công nghiệp và nước uống.

Mô hình quy trình lọc nước công nghiệp RO.

Mô hình quy trình lọc nước công nghiệp RO.

Kỹ sư môi trường Manish Kumar từ Đại học Texas – Austin Mỹ và các đồng nghiệp đã sử dụng kỹ thuật hiển vi điện tử đa phương thức để mô hình hóa mức độ hiệu quả quy trình làm sạch nước. Các nhà khoa học phát hiện được sự không đồng nhất và vùng chết trong màng ảnh hưởng lớn đến quá trình khử muối hơn là độ dày mỏng của màng.

Bản đồ 3D màng lọc nước cấp độ nano cho thấy sự không đồng đều cấu trúc.

Bản đồ 3D màng lọc nước cấp độ nano cho thấy sự không đồng đều cấu trúc.

Nếu mật độ vật liệu của các màng được phân bổ đều, có thể làm sạch nhiều nước hơn do tiêu hao năng lượng ít năng lượng hơn, giúp tiết kiệm chi phí. Giải pháp cải tiến màng lọc này sẽ làm cho quá trình khử muối trong nước hiệu quả hơn và dễ tiếp cận hơn.

Enrique Gomez, kỹ sư hóa học từ Đại học Bang Pennsylvania, cho biết, có thể nhìn thấy, trong phin lọc cà phê bằng mắt thường, có một số vị trí đậm đặc hơn hoặc ít hơn.

Các màng lọc trông như được phân bố đồng đều, nhưng không phải ở kích thước nano và sự phân bố đồng đều khối lượng có ý nghĩa quan trọng đối với hiệu suất lọc nước.

Dân số Trái Đất ngày càng tăng lên, tình trạng thiếu nước uống diễn ra thường xuyên hơn, việc chuyển đổi nước mặn từ đại dương thành nước ngọt để uống là một giải pháp nhanh nhất đáp ứng nhu cầu dân sinh.

Loại bỏ muối khỏi nước muối có vẻ dễ dàng bằng phương pháp chưng cất nước đun sôi, hơi nước được làm lạnh, ngưng tụ thành nước sạch.

Theo Cục Khảo sát Địa chất Mỹ, quá trình lọc nước này phải được thực hiện trên quy mô lớn để đáp ứng các quần thể dân cư lớn. Ngoài ra, những quy trình khử muối hiện nay rất tốn kém, cần nhiều năng lượng và cần cơ sở sản xuất quy mô lớn.

Phát hiện mới của các nhà khoa học, được công bố trên Tạp chí Science sẽ giúp quá trình khử muối rẻ hơn và hiệu quả hơn. Có thể được sử dụng trên tất cả mọi khu vực của hành tình.

Quy trình lọc nước bằng Kỹ thuật Thẩm thấu ngược RO.

Theo SciensceTimes
Có gì mới trong macOS Sequoia?

Có gì mới trong macOS Sequoia?

Apple đã chính thức giới thiệu macOS 15 Sequoia, phiên bản mới nhất của hệ điều hành dành cho máy Mac. macOS Sequoia là một bản cập nhật miễn phí, có thể được tải xuống trên các dòng máy.
Bluetooth 6.0 ra mắt có gì mới?

Bluetooth 6.0 ra mắt có gì mới?

Mới đây, tại sự kiện IFA 2024, Bluetooth Special Interest Group đã tạo ra dấu ấn riêng khi giới thiệu kết nối Bluetooth 6.0- một tiêu chuẩn mới giúp thay đổi thiết bị giao tiếp.
iOS 18.1 Beta 3 có gì mới?

iOS 18.1 Beta 3 có gì mới?

Bên cạnh iOS 18 beta 8, Apple cũng phát hành phiên bản beta thứ ba của iOS 18.1 dành cho các nhà phát triển, mang đến một số tính năng mới thuộc hệ thống Apple Intelligence.
back to top