acecook

Thảm nano chạy bằng năng lượng mặt trời làm sạch nước ô nhiễm

Công nghiệp năng lượng
26/03/2025 05:15
Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đã phát minh thành công một loại vật liệu đột phá có thể sử dụng ánh sáng mặt trời để loại bỏ các chất ô nhiễm nguy hiểm khỏi nguồn nước.
aa
Sản xuất hydro xanh từ các nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió Tấm lợp năng lượng mặt trời đóng đinh đầu tiên trên thế giới cung cấp thêm 23% điện năng

Nước uống thuộc nguồn nhiên liệu vô tận, con người có quyền sở hữu nó, nhưng nước uống sạch lại đứng ngoài tầm với của hàng tỷ người trên thế giới.

Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới năm 2022, 2,2 tỷ người trên toàn cầu không có nước uống an toàn. Một số nghiên cứu cho rằng con số thực tế có thể gấp đôi.

Con số đó được chứng minh qua thực tế, khi các chất ô nhiễm công nghiệp, hóa chất và vi nhựa hàng ngày hàng giờ tìm cách xâm nhập vào nguồn nước, kể cả các nước phát triển cũng không ngăn cản được sự xâm nhập này.

Đã từng có nhiều nghiên cứu khoa học nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, tuy nhiên chưa có khắc phục triệt để.

Thảm nano chạy bằng năng lượng mặt trời làm sạch nước ô nhiễm
Phân tử nước soi bằng công nghệ 3D

Nhóm nghiên cứu Hoa Kỳ phát minh thảm nano xử lý nước ô nhiễm

Trước khi nhóm nghiên cứu đưa ra phát minh, việc khắc phục những hạn chế của nguồn nước được xử lý bằng hệ thống TiO₂ truyền thống. TiO₂ có tiềm năng to lớn trong hấp thụ nhiên liệu năng lượng mặt trời, nhưng nó thường chỉ hoạt động bằng cách hấp thụ tia cực tím (UV) - một phần nhỏ của ánh sáng mặt trời. Hạn chế này dẫn đến hiệu suất thấp và thiết lập lọc phức tạp.

Nhóm nghiên cứu của Hoa Kỳ đã tìm ra cách giải quyết. Họ thêm đồng vào vật liệu và kết quả thật tuyệt vời. Những cấu trúc mới này, được gọi là nanomat, hấp thụ nhiều ánh sáng hơn và khai thác năng lượng đó để phân hủy các chất ô nhiễm trong cả không khí và nước.

"Không dễ dàng để tạo ra thứ gì đó giống như một tấm chăn mà bạn có thể trải trên mặt nước và tạo ra năng lượng. Nhưng chúng tôi là những người duy nhất tạo ra những cấu trúc này và là những người duy nhất chứng minh rằng chúng hoạt động”, Pelagia-Iren Gouma, tác giả chính của nghiên cứu và là giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học bang Ohio, cho biết.

Một quá trình dọn dẹp siêu tốc, khi TiO₂ hấp thụ ánh sáng, nó sẽ tạo ra các electron có tác dụng oxy hóa nước và phá hủy các chất ô nhiễm.

Việc bổ sung đồng sẽ thúc đẩy quá trình này, khiến nó hiệu quả hơn đáng kể. Gouma và nhóm của bà đã nghiên cứu những nanomat này để hiểu được các đặc tính độc đáo của chúng.

Điều họ khám phá ra khiến họ ngạc nhiên: những tấm thảm này hoạt động tốt hơn các tấm pin mặt trời truyền thống trong việc tạo ra điện dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên.

“Những nanomat này có thể được sử dụng như một máy phát điện hoặc như một công cụ xử lý nước. Theo cả hai cách, bạn đều có một chất xúc tác có hiệu suất cao nhất được báo cáo cho đến nay”, Gouma giải thích.

Tiềm năng thực tế của thảm nano

Nhẹ, có thể tái sử dụng và dễ tháo rời, những đặc tính này khiến những tấm thảm sợi có thể nổi trên mọi vùng nước. Chúng cho thấy tiềm năng đáng kinh ngạc trong việc làm sạch ô nhiễm công nghiệp ở các nước đang phát triển.

Từ đó, sông và hồ bị ô nhiễm có thể trở thành nguồn nước uống an toàn. Vì nanomat không tạo ra bất kỳ sản phẩm phụ độc hại nào nên chúng cũng nổi bật là giải pháp thân thiện với môi trường. "Đây là vật liệu an toàn, không gây hại cho bất kỳ thứ gì và sạch nhất có thể", Gouma cho biết.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tối ưu hóa vật liệu hơn nữa.

Nguyên Ngọc (Theo Interesting Engineering)

chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
THPT Chuyên Sư phạm, ngôi trường của những giấc mơ lớn

THPT Chuyên Sư phạm, ngôi trường của những giấc mơ lớn

Từ hơn nửa thế kỷ trước, giữa những năm tháng đất nước còn chìm trong khói lửa chiến tranh, lớp Toán đặc biệt đầu tiên của Đại học Sư phạm Hà Nội ra đời như một mầm xanh hy vọng của giáo dục Việt Nam. Trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ một lớp chuyên Toán sơ khai, Trường THPT Chuyên Sư phạm Hà Nội (thuộc Đại học Sư phạm Hà Nội) nay đã trở thành một trong những cơ sở đào tạo trung học phổ thông danh tiếng nhất cả nước.
Báo chí công nghệ: Không chỉ thông tin, mà còn truyền cảm hứng

Báo chí công nghệ: Không chỉ thông tin, mà còn truyền cảm hứng

Báo chí giữ vai trò cầu nối quan trọng giữa khoa học công nghệ (KH&CN) và xã hội, giúp chuyển tải những tri thức phức tạp thành thông tin dễ hiểu, gần gũi với công chúng. Không chỉ tuyên truyền, phổ biến đường lối chính sách phát triển KH&CN, thành tựu nghiên cứu, báo chí còn định hướng dư luận, khơi dậy niềm tin và cảm hứng sáng tạo trong cộng đồng. Trong kỷ nguyên số, báo chí KH&CN chính là lực đẩy mềm, góp phần thúc đẩy đổi mới sáng tạo và nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia.
Báo chí và hành trình chuyển mình của người cầm bút trong thời đại kỷ nguyên số

Báo chí và hành trình chuyển mình của người cầm bút trong thời đại kỷ nguyên số

Sự phát triển vượt bậc của công nghệ đã mang đến cả cơ hội lẫn thách thức to lớn cho nghề báo. Những đòi hỏi về kỹ năng đa phương tiện và áp lực thích nghi với công nghệ mới bắt buộc người làm báo trong thời đại kỷ nguyên số phải vươn mình chuyển đổi.
Nhận định phiên giao dịch ngày 18/6: Lưu ý áp lực chốt lời ngắn hạn

Nhận định phiên giao dịch ngày 18/6: Lưu ý áp lực chốt lời ngắn hạn

Thị trường tiếp tục duy trì đà phục hồi với sắc xanh lan tỏa trên diện rộng, đặc biệt ở nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn với nhiều mã trụ bứt phá như. Tín hiệu kỹ thuật tích cực, nhưng nhà đầu tư vẫn cần lưu ý áp lực chốt lời ngắn hạn và vùng cản mạnh 1.350–1.360 điểm.
Bamboo Capital báo lãi khủng trước khi cổ phiếu bị hạn chế giao dịch trên sàn chứng khoán

Bamboo Capital báo lãi khủng trước khi cổ phiếu bị hạn chế giao dịch trên sàn chứng khoán

Bamboo Capital từng có nửa đầu 2024 đáng kỳ vọng với doanh thu tăng, cơ cấu tài chính cải thiện. Tuy nhiên, đây là thời gian doanh nghiệp có nhiều biến động về cổ đông và nhân sự.
Thị trường trung tâm dữ liệu tăng trưởng "thần tốc"

Thị trường trung tâm dữ liệu tăng trưởng "thần tốc"

Theo báo cáo thường niên thị trường trung tâm dữ liệu toàn cầu 2025 của Cushman & Wakefield vừa phát hành ghi nhận sự bùng nổ của điện toán đám mây và trí tuệ nhân tạo (AI) đã thúc đẩy thị trường trung tâm dữ liệu tăng trưởng "thần tốc". Năm nay, báo cáo tiếp tục phân tích dữ liệu từ 97 thành phố, khẳng định các tiêu chí then chốt để nhà đầu tư rót vốn chủ yếu nhắm đến nguồn điện, quỹ đất và cơ sở hạ tầng.
Gặp nhóm sinh viên chế tạo máy in tampon đạt giải Nhất sinh viên nghiên cứu khoa học

Gặp nhóm sinh viên chế tạo máy in tampon đạt giải Nhất sinh viên nghiên cứu khoa học

Vượt lên hơn 700 nghiên cứu khoa học, đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và điều khiển máy in tampon” của nhóm sinh viên Bộ môn Cơ điện tử - Trường ĐH Giao thông vận tải đã xuất sắc đạt giải Nhất cấp trường và là một trong những đề tài được lựa chọn dự thi cấp Bộ.
Công nghệ thông tin: nền tảng bảo vệ và phát triển doanh nghiệp trong kỷ nguyên số

Công nghệ thông tin: nền tảng bảo vệ và phát triển doanh nghiệp trong kỷ nguyên số

Trong một thế giới mà công nghệ thay đổi từng ngày, doanh nghiệp không còn có thể coi CNTT là một yếu tố hỗ trợ phụ. Đặc biệt tại Greenville, SC nơi cộng đồng doanh nghiệp đang phát triển nhanh chóng, việc có một đội ngũ hỗ trợ CNTT chuyên nghiệp đã trở thành điều kiện bắt buộc để duy trì sự ổn định, bảo mật và tính cạnh tranh.
Thị trường chứng khoán 17/6: Thị trường thử thách vùng 1.350 điểm

Thị trường chứng khoán 17/6: Thị trường thử thách vùng 1.350 điểm

Thị trường tiếp tục duy trì sắc xanh trong phiên giao dịch ngày 17/6, cho thấy dòng tiền vẫn luân chuyển tích cực. Tuy nhiên, sự xuất hiện của cây nến Doji tại vùng đỉnh 1.350 điểm cho thấy nhiều nhà đầu tư muốn chốt lời để bảo vệ thành quả.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 18/6/2025: Tuổi Mão cơ hội phát tài, tuổi Thìn bị kẻ xấu phá

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 18/6/2025: Tuổi Mão cơ hội phát tài, tuổi Thìn bị kẻ xấu phá

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 18/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
siement
Quảng cáo
moxa