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)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tổ chức Lễ dâng hương tưởng nhớ Hoàng tử Lang Liêu, tôn vinh văn hóa ẩm thực dân tộc

Tổ chức Lễ dâng hương tưởng nhớ Hoàng tử Lang Liêu, tôn vinh văn hóa ẩm thực dân tộc

Lễ dâng hương tưởng nhớ công lao của Hoàng tử Lang Liêu, người được ghi nhớ trong lịch sử và truyền thuyết dân gian là người đã sáng tạo ra bánh chưng, bánh giầy-hai biểu tượng về văn hóa ẩm thực đặc sắc của dân tộc sẽ diễn ra trong hai ngày 6 và 7/5 (mồng 9 và 10 tháng Tư âm lịch) tại Khu di tích lịch sử văn hóa đền thờ Hoàng tử Lang Liêu, phường Dữu Lâu, thành phố Việt Trì (tỉnh Phú Thọ).
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/5/2025: Tuổi Hợi mâu thuẫn cá nhân, tuổi Tỵ gặp vận may

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/5/2025: Tuổi Hợi mâu thuẫn cá nhân, tuổi Tỵ gặp vận may

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 7/5/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 6/5: VN Index giằng co tại vùng kháng cự, dòng tiền tìm đến nhóm midcaps

Thị trường chứng khoán ngày 6/5: VN Index giằng co tại vùng kháng cự, dòng tiền tìm đến nhóm midcaps

Thị trường tiếp tục duy trì sắc xanh nhưng kết phiên với áp lực bán mạnh cuối phiên, cảnh báo áp lực điều chỉnh tại vùng kháng cự quanh 1.250 điểm. Trong bối cảnh nhóm cổ phiếu trụ suy yếu, dòng tiền có dấu hiệu dịch chuyển sang nhóm midcaps và bất động sản.
F88 chính thức trở thành công ty đại chúng

F88 chính thức trở thành công ty đại chúng

Ngày 06/05/2025, Công ty Cổ phần Đầu tư F88 (F88) vừa đạt một bước đi dài tiến gần hơn đến mục tiêu niêm yết trên sàn chứng khoán, mở ra một chương mới trong quá trình phát triển bền vững của công ty với những tiêu chuẩn quản trị cao hơn, minh bạch hơn.
Chính sách mới có hiệu lực từ tháng 5/2025

Chính sách mới có hiệu lực từ tháng 5/2025

Chính sách cho trẻ em nhà trẻ, học sinh, học viên ở vùng đồng bào dân tộc thiểu số và miền núi; tăng phụ cấp lưu trú khi đi công tác... là những chính sách mới có hiệu lực từ tháng 5/2025.
Cuộc thi viết "Vượt lên số phận" lần thứ VIII có 12 giải chính và 4 giải phụ

Cuộc thi viết "Vượt lên số phận" lần thứ VIII có 12 giải chính và 4 giải phụ

Ngày 6/5, tại Hà Nội, Tạp chí Thanh niên phối hợp với Học viện Báo chí và Tuyên truyền cùng Hội Bảo trợ người khuyết tật và trẻ mồ côi Việt Nam phát động cuộc thi viết “Vượt lên số phận” lần thứ VIII. Năm nay, ngoài các giải thưởng chính, Ban tổ chức sẽ trao nhiều giải phụ gồm: "Nhân vật truyền cảm hứng", "Nhân vật làm chủ khoa học công nghệ", "Sáng tạo" và "Tâm huyết".
Kết thúc kỳ thi TSA lần thứ 3, top 10 thí sinh xuất sắc lộ diện

Kết thúc kỳ thi TSA lần thứ 3, top 10 thí sinh xuất sắc lộ diện

Sáng 6/5, ĐH Bách khoa Hà Nội công bố điểm thi Đánh giá tư duy (TSA) đợt 3 năm 2025, top 10 thí sinh đạt điểm xuất sắc, đến từ nhiều trường THPT các tỉnh/thành lộ diện.
Ngành Nông nghiệp và Môi trường tháo gỡ các điểm nghẽn trong ứng dụng khoa học công nghệ

Ngành Nông nghiệp và Môi trường tháo gỡ các điểm nghẽn trong ứng dụng khoa học công nghệ

Nghị quyết 57-NQ/TW, yêu cầu đổi mới tư duy, đặt nền tảng cho hệ thống chính sách và chương trình hành động trong toàn ngành Nông nghiệp và Môi trường nhằm thúc đẩy chuyển đổi xanh, nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên và phát triển nông nghiệp sinh thái.
Máy đo tọa độ Maestro của Hexagon đáp ứng sản xuất hiện đại

Máy đo tọa độ Maestro của Hexagon đáp ứng sản xuất hiện đại

Ngày 6 tháng 5 năm 2025, Bộ phận Trí tuệ nhân tạo sản xuất của Hexagon thông báo ra mắt MAESTRO, một máy đo tọa độ (CMM) thế hệ tiếp theo hoàn toàn mới được thiết kế từ đầu để đáp ứng nhu cầu năng suất ngày càng tăng của sản xuất hiện đại.
Hyundai kỳ vọng tự động hóa tới 40% việc lắp ráp ôtô nhờ robot hình người

Hyundai kỳ vọng tự động hóa tới 40% việc lắp ráp ôtô nhờ robot hình người

Hyundai thông báo triển khai robot hình người Atlas tại nhà máy lắp ráp ô tô Metaplant America ở bang Georgia (Mỹ). Mục tiêu của Hyundai là giúp tự động hóa tới 40% công việc lắp ráp ô tô tại nhà máy vào cuối năm 2025.
siement
Quảng cáo
moxa