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
Việt Nam - Nhật Bản: Bốn mũi nhọn cho hợp tác công nghệ

Việt Nam - Nhật Bản: Bốn mũi nhọn cho hợp tác công nghệ

Ngày 28/08/2025, tại Nhật Bản, Ngày Công nghệ Thông tin Việt Nam 2025 (Vietnam IT Day) lần thứ 12 đã chính thức diễn ra thu hút hơn 200 đại biểu từ hơn 150 doanh nghiệp Nhật Bản và 12 doanh nghiệp Việt Nam.
Công bố thành lập 3 mạng lưới đổi mới sáng tạo và chuyên gia ngành công nghệ chiến lược

Công bố thành lập 3 mạng lưới đổi mới sáng tạo và chuyên gia ngành công nghệ chiến lược

Ngày 25/8, dưới sự chủ trì của Phó Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Chí Dũng, Bộ Tài chính đã tổ chức lễ công bố thành lập 3 Mạng lưới Đổi mới sáng tạo và chuyên gia ngành công nghệ chiến lược: Lượng tử (VNQuantum), an ninh mạng (ViSecurity) và hàng không, vũ trụ, thiết bị bay không người lái (UAV Việt Nam).
“Việt Nam Hạnh Phúc” - Trải nghiệm thị giác độc đáo kỷ niệm 80 năm Quốc khánh

“Việt Nam Hạnh Phúc” - Trải nghiệm thị giác độc đáo kỷ niệm 80 năm Quốc khánh

Khu trưng bày với chủ đề “Việt Nam hạnh phúc” gồm 150 tác phẩm ảnh và 30 video theo 3 chủ đề: vùng đất hạnh phúc, con người hạnh phúc và khoảnh khắc hạnh phúc. Triển lãm có sự kết hợp với công nghệ thực tế ảo 3D/VR/Metaverse.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/8/2025: Tuổi Dần công việc khó khăn, tuổi Mão tin tốt lành

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/8/2025: Tuổi Dần công việc khó khăn, tuổi Mão tin tốt lành

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 29/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thủ tướng Phạm Minh Chính: Triển lãm thành tựu đất nước là trường học sống động của lịch sử

Thủ tướng Phạm Minh Chính: Triển lãm thành tựu đất nước là trường học sống động của lịch sử

Với hơn 230 gian trưng bày của 28 bộ, ngành, 34 địa phương và hơn 110 doanh nghiệp, Triển lãm “80 năm Hành trình Độc lập - Tự do - Hạnh phúc” đã chính thức mở cửa sáng 28/8 tại Trung tâm Triển lãm Quốc gia (Đông Anh, Hà Nội).
Thị trường chứng khoán ngày 28/8: Thanh khoản lao dốc do tâm lý nghỉ lễ, chỉ số vẫn tăng nhẹ

Thị trường chứng khoán ngày 28/8: Thanh khoản lao dốc do tâm lý nghỉ lễ, chỉ số vẫn tăng nhẹ

Thị trường ngày 28/8 tiếp tục diễn biến giằng co khi áp lực chốt lời xuất hiện giữa phiên, nhưng lực cầu cuối phiên đã giúp VN Index hồi phục. Dù tăng 8,08 điểm lên 1.680,86 điểm, thanh khoản toàn thị trường giảm mạnh còn hơn 34,4 nghìn tỷ đồng, phản ánh sự thận trọng trước kỳ nghỉ lễ dài ngày.
Alphanam E&C báo lãi bùng nổ, Phó Tổng giám đốc đột ngột xin từ nhiệm

Alphanam E&C báo lãi bùng nổ, Phó Tổng giám đốc đột ngột xin từ nhiệm

Doanh thu và lợi nhuận tăng trưởng mạnh, nhưng Alphanam E&C lại chứng kiến biến động nhân sự cấp cao ngay giữa năm 2025.
Ứng dụng AI trong công nghiệp đang vượt xa khả năng thích ứng của lực lượng lao động

Ứng dụng AI trong công nghiệp đang vượt xa khả năng thích ứng của lực lượng lao động

Các doanh nghiệp công nghiệp trên toàn cầu đang áp dụng AI với tốc độ vượt xa khả năng nâng cao kỹ năng của lực lượng lao động, theo một khảo sát toàn cầu mới do nhà cung cấp phần mềm AI công nghiệp IFS thực hiện. Nghiên cứu trên hơn 1.700 nhà quản lý cấp cao tại các doanh nghiệp công nghiệp toàn cầu cho thấy mặc dù các tổ chức đã bắt đầu ứng dụng AI, nhưng họ vẫn chưa thực sự sẵn sàng cho việc triển khai. IFS gọi đây là “khoảng cách đến thực thi AI” (the AI execution gap).
Gelex và Red Capital rút lui, SSG Group thế chân thành cổ đông lớn Seaprodex

Gelex và Red Capital rút lui, SSG Group thế chân thành cổ đông lớn Seaprodex

Diễn biến này diễn ra trong bối cảnh tình hình kinh doanh của Seaprodex nửa đầu năm 2025 đã có dấu hiệu khởi sắc nhưng vẫn đối mặt nhiều áp lực tài chính.
Automation World Vietnam 2025: HAuA tiên phong kết nối doanh nghiệp và thúc đẩy chuyển đổi số

Automation World Vietnam 2025: HAuA tiên phong kết nối doanh nghiệp và thúc đẩy chuyển đổi số

Với sự góp mặt của nhiều lãnh đạo, hiệp hội doanh nghiệp và tập đoàn công nghệ đến từ Việt Nam, Hàn Quốc và các quốc gia khác, Automation World Vietnam 2025 đánh dấu bước tiến mới trong hợp tác quốc tế.
song-gia-tri