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)

mca
Tin bài khác
Nhận định phiên giao dịch ngày 20/11: Canh các nhịp biến động để tìm kiếm cơ hội

Nhận định phiên giao dịch ngày 20/11: Canh các nhịp biến động để tìm kiếm cơ hội

Phiên giao dịch ngày 20/11 dự báo tiếp tục rung lắc sau phiên giảm điểm trước đó. Nhà đầu tư được khuyến nghị duy trì vị thế với các cổ phiếu hồi phục tốt và tận dụng các nhịp biến động để tìm kiếm cơ hội, đồng thời thận trọng với các nhịp kéo mạnh trong phiên.
Cỗ máy in 3D "ăn" đất đá để xây nhà: Bước đột phá của Crest Robotics và EarthBuilt

Cỗ máy in 3D "ăn" đất đá để xây nhà: Bước đột phá của Crest Robotics và EarthBuilt

Hãy tưởng tượng một con robot có hình dáng giống nhện, có thể tự "nuốt" đất đá dưới chân và biến chúng thành những ngôi nhà vững chắc trong vòng một ngày. Đó không còn là chuyện viễn tưởng, Crest Robotics và EarthBuilt Technology vừa biến ý tưởng táo bạo này thành hiện thực với robot Charlotte.
HUST chú trọng 5 giá trị đào tạo cốt lõi phát triển đại học tinh hoa lĩnh vực khoa học công nghệ

HUST chú trọng 5 giá trị đào tạo cốt lõi phát triển đại học tinh hoa lĩnh vực khoa học công nghệ

Trong không khí cả nước tri ân công lao của thầy cô giáo, Đại học Bách khoa Hà Nội (HUST) tổ chức Lễ mít tinh kỷ niệm 43 năm ngày Nhà giáo Việt Nam, khẳng định các giá trị đào tạo cốt lõi; đồng thời công bố chức danh của 30 Giáo sư, Phó giáo sư và Quyết định Công nhận Giám đốc Đại học nhiệm kỳ 2025-2030.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/11/2025: Tuổi Hợi khá suôn sẻ, tuổi Mùi gặp khó khăn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/11/2025: Tuổi Hợi khá suôn sẻ, tuổi Mùi gặp khó khăn

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 20/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
General Motors công bố kế hoạch tích hợp Google Gemini và công nghệ lái "rảnh mắt"

General Motors công bố kế hoạch tích hợp Google Gemini và công nghệ lái "rảnh mắt"

Tương lai của xe tự hành đang đến rất gần. General Motors (GM) vừa tuyên bố sẽ ra mắt khả năng lái xe "rảnh mắt" (eyes-off) và hệ thống AI đàm thoại mới, bắt đầu từ năm 2026. Đây là bước tiến quan trọng hướng tới cái mà hãng gọi là "quyền tự chủ cá nhân".
Thị trường chứng khoán ngày 19/11: Sắc đỏ bao phủ thị trường, VN Index kiểm tra lại mốc hỗ trợ ngắn hạn

Thị trường chứng khoán ngày 19/11: Sắc đỏ bao phủ thị trường, VN Index kiểm tra lại mốc hỗ trợ ngắn hạn

Thị trường có phiên giao dịch đầy thử thách khi lực bán áp đảo, khiến VN Index có lúc xuyên thủng hỗ trợ ngắn hạn. Dù cuối phiên có “kéo chân” trở lại, tâm lý thị trường vẫn khá dè chừng.
Trí tuệ nhân tạo mang đến cơ hội để ngành Cơ khí có bước tiến mang tính đột phá

Trí tuệ nhân tạo mang đến cơ hội để ngành Cơ khí có bước tiến mang tính đột phá

AI không chỉ là công cụ mà còn là chìa khóa mở ra một giai đoạn phát triển mới cho ngành Cơ khí, nơi máy móc không chỉ chính xác, bền bỉ mà còn thông minh, linh hoạt.
MTTQ Việt Nam kỷ niệm 95 năm thành lập: Khẳng định vai trò "Ngôi nhà chung" quy tụ ý Đảng, lòng dân

MTTQ Việt Nam kỷ niệm 95 năm thành lập: Khẳng định vai trò "Ngôi nhà chung" quy tụ ý Đảng, lòng dân

Kỷ niệm 95 năm Ngày truyền thống Mặt trận Tổ quốc Việt Nam (18/11/1930 - 18/11/2025), tinh thần đại đoàn kết toàn dân tộc một lần nữa được khẳng định là nguồn sức mạnh nội sinh không thể lay chuyển, là nền tảng cho mọi thắng lợi của đất nước.
ABB công bố tầm nhìn mới về "mỏ khai thác toàn điện"

ABB công bố tầm nhìn mới về "mỏ khai thác toàn điện"

Bốn năm sau lần đầu giới thiệu khái niệm "eMine", ABB vừa công bố tầm nhìn cập nhật về "mỏ khai thác toàn điện". Sách trắng mới nhất của hãng vạch ra một lộ trình thực tế, khuyến khích "bắt đầu nhỏ, tư duy lớn", để giúp ngành công nghiệp nặng này khử carbon và thu hút nhân tài thế hệ mới.
Viettel - EDGE: Động lực mới cho công nghệ quốc phòng và lưỡng dụng Việt Nam

Viettel - EDGE: Động lực mới cho công nghệ quốc phòng và lưỡng dụng Việt Nam

Trong khuôn khổ Triển lãm Hàng không Dubai 2025, Viettel và EDGE ký Biên bản ghi nhớ nhằm thúc đẩy hợp tác toàn diện trong các lĩnh vực từ công nghệ quốc phòng, viễn thông 5G đến chất bán dẫn, IoT và an ninh mạng, hướng tới mở rộng sản xuất và xuất khẩu.
song-gia-tri