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
Stellantis bắt tay Nvidia, Uber, Foxconn thúc đẩy chiến lược taxi robot toàn cầu

Stellantis bắt tay Nvidia, Uber, Foxconn thúc đẩy chiến lược taxi robot toàn cầu

Stellantis đã công bố sự hợp tác mới với Nvidia , Uber Technologies và Foxconn để khám phá sự phát triển chung và triển khai trong tương lai của xe tự hành Cấp độ 4 (không người lái) cho dịch vụ taxi robot trên toàn thế giới.
Vivo Y19s 5G ra mắt: Pin "khủng" 6.000mAh, chống nước IP64

Vivo Y19s 5G ra mắt: Pin "khủng" 6.000mAh, chống nước IP64

Mở rộng danh mục smartphone 5G giá rẻ, Vivo giới thiệu Y19s 5G tại Ấn Độ. Thiết bị sở hữu thiết kế mới, pin dung lượng lớn và đạt chuẩn chống nước IP64, hướng đến nhóm người dùng phổ thông cần hiệu năng ổn định và thời lượn
Câu lạc bộ Robotics Tạ Quang Bửu: Khơi nguồn đam mê công nghệ cho các tài năng trẻ

Câu lạc bộ Robotics Tạ Quang Bửu: Khơi nguồn đam mê công nghệ cho các tài năng trẻ

Mới đây, Câu lạc bộ Robotics Trường THCS và THPT Tạ Quang Bửu (CLB Robotics TQB) đã ghi dấu ấn tại Ngày hội STEAM - STEAMESE Festival 2025, sự kiện lớn quy tụ hàng trăm học sinh đam mê khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học đến từ nhiều trường học trên địa bàn Hà Nội.
Sản phẩm công nghệ chiến lược ưu tiên: Làm ngay, làm nhanh với mục tiêu, giải pháp cụ thể, rõ ràng

Sản phẩm công nghệ chiến lược ưu tiên: Làm ngay, làm nhanh với mục tiêu, giải pháp cụ thể, rõ ràng

Chiều 7/11, tại Trụ sở Chính phủ, Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng chủ trì họp về Chương trình phát triển sản phẩm công nghệ chiến lược (CNCL) ưu tiên triển khai ngay năm 2025.
Petrovietnam tổ chức Lễ gắn biển công trình trọng điểm thuộc dự án mỏ khí

Petrovietnam tổ chức Lễ gắn biển công trình trọng điểm thuộc dự án mỏ khí

Sáng 8/11, Petrovietnam tổ chức lễ gắn biển công trình chân đế giàn xử lý trung tâm (CPP) thuộc dự án khí Lô B. Bí thư Thành ủy TP.HCM Trần Lưu Quang dự lễ, ghi nhận nỗ lực hoàn thành hạng mục quan trọng chào mừng Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIV.
Đại biểu Quốc hội ủng hộ việc cấm sử dụng AI giả mạo, tạo nội dung sai sự thật

Đại biểu Quốc hội ủng hộ việc cấm sử dụng AI giả mạo, tạo nội dung sai sự thật

Nhiều đại biểu Quốc hội đề nghị cấm tuyệt đối hành vi lợi dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để giả mạo hình ảnh, giọng nói, tạo nội dung sai sự thật. Đại tướng Lương Tam Quang khẳng định Bộ Công an sẽ tiếp thu, hoàn thiện dự thảo luật, đảm bảo phù hợp với thực tiễn và yêu cầu bảo vệ an ninh mạng trong thời kỳ số.
Sản xuất thông minh trong kỷ nguyên AI: Khi tin tặc nhắm vào các nhà máy “siêu kết nối”

Sản xuất thông minh trong kỷ nguyên AI: Khi tin tặc nhắm vào các nhà máy “siêu kết nối”

AI đang định hình lại ngành sản xuất đồng thời cũng mở ra mặt trận mới cho tội phạm mạng. Khi các nhà máy ngày càng trở nên thông minh hơn nhờ trí tuệ nhân tạo, tin tặc cũng đang tiến hóa để tận dụng chính những công nghệ ấy, biến AI thành con dao hai lưỡi trong cuộc cách mạng công nghiệp số.
Khoa Xây dựng Đảng kỷ niệm 50 năm thành lập và đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba

Khoa Xây dựng Đảng kỷ niệm 50 năm thành lập và đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba

Nửa thế kỷ xây nền, dựng nghiệp, Khoa Xây dựng Đảng - Học viện Báo chí và Tuyên truyền đã trở thành cái nôi đào tạo, nghiên cứu uy tín trong lĩnh vực xây dựng Đảng và chính quyền Nhà nước. Lễ kỷ niệm 50 năm thành lập (1975–2025) và đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba sẽ là dấu mốc ý nghĩa, ghi nhận chặng đường cống hiến, khẳng định vị thế và tầm vóc của Khoa hôm nay.
EVNCPC huy động hơn 1.300 nhân lực khẩn trương khắc phục sự cố lưới điện sau bão Kalmaegi

EVNCPC huy động hơn 1.300 nhân lực khẩn trương khắc phục sự cố lưới điện sau bão Kalmaegi

Giữa những tuyến đường ngập nước, cây gãy chắn lối và hàng trăm cột điện đổ sập, những người thợ điện EVNCPC vẫn thức trắng đêm khôi phục dòng điện cho miền Trung - Tây Nguyên.
Tạp chí Công nghiệp Nông Thôn: Tọa đàm “Kết nối đào tạo và phát triển nguồn nhân lực bền vững”

Tạp chí Công nghiệp Nông Thôn: Tọa đàm “Kết nối đào tạo và phát triển nguồn nhân lực bền vững”

Trong dòng chảy không ngừng của đổi mới và hội nhập, phát triển con người luôn là nền tảng của mọi chiến lược phát triển bền vững. Sáng ngày 07/11/2025, tại Cung Trí thức TP. Hà Nội, Tạp chí Công nghiệp Nông thôn phối hợp với Viện Pháp luật về Môi trường và Phát triển bền vững tổ chức Tọa đàm “Kết nối đào tạo và phát triển nguồn nhân lực bền vững”.
song-gia-tri