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
68 học sinh Việt Nam sẽ thi Chung kết thế giới WRO & Global Robotics Games ở Singapore

68 học sinh Việt Nam sẽ thi Chung kết thế giới WRO & Global Robotics Games ở Singapore

Ngày 7/8, Đại sứ quán Đan Mạch chính thức thông báo đã chọn được 68 học sinh đến từ 34 đội, đại diện Việt Nam thi Chung kết Robot ở Singapore vào tháng 11 năm nay.
Thời đại rực rỡ nhất lịch sử đất Việt

Thời đại rực rỡ nhất lịch sử đất Việt

Cách đây tròn 80 năm, Tuyên ngôn Độc lập ngày 2 tháng 9 năm 1945 đã khai sinh nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa - sự ra đời Nhà nước dân chủ đầu tiên tại châu Á là mốc son chói lọi trong lịch sử, mở ra kỷ nguyên mới thời đại Hồ Chí Minh - thời đại rực rỡ nhất trong lịch sử hàng ngàn năm của dân tộc ta, thực sự mang tầm vóc vĩ đại, làm thăng hoa dân tộc Việt Nam từ truyền thống đến hiện đại.
Nhận định phiên giao dịch ngày 8/8: Đề phòng điều chỉnh kỹ thuật

Nhận định phiên giao dịch ngày 8/8: Đề phòng điều chỉnh kỹ thuật

Sau nhiều phiên tăng liên tiếp, thị trường chứng khoán Việt Nam đang bước vào trạng thái hưng phấn rõ nét, được hỗ trợ bởi dòng tiền lớn tập trung ở nhóm Bluechip và Midcap. Tuy nhiên, khi VN Index đã tăng hơn 100 điểm chỉ trong 4 phiên liên tiếp và đang tiệm cận vùng kháng cự mạnh 1.600 điểm, nhà đầu tư không nên lơ là trước rủi ro điều chỉnh kỹ thuật bất ngờ.
Petrolimex: Tăng tốc lợi nhuận, tiên phong lộ trình năng lượng xanh

Petrolimex: Tăng tốc lợi nhuận, tiên phong lộ trình năng lượng xanh

Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam (Petrolimex, mã: PLX) ghi dấu ấn nửa đầu năm 2025 với tăng trưởng lợi nhuận, mở rộng thị phần bất chấp thị trường tiêu thụ xăng dầu sụt giảm. Không dừng ở kết quả kinh doanh, doanh nghiệp còn tiên phong thí điểm xăng sinh học E10 tại TP.HCM, chuẩn bị cho lộ trình áp dụng toàn quốc từ 2026, khởi đầu hành trình trở thành tập đoàn năng lượng xanh hàng đầu Việt Nam.
Bộ Khoa học và Công nghệ sắp ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cho trạm sạc xe điện

Bộ Khoa học và Công nghệ sắp ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cho trạm sạc xe điện

Để đáp ứng yêu cầu phát triển hạ tầng xe điện và đảm bảo an toàn kỹ thuật, Bộ Khoa học và Công nghệ đã hoàn thiện dự thảo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về trụ sạc xe điện, dự kiến sẽ ban hành trong thời gian tới. Quy chuẩn được xây dựng dựa trên khảo sát thực tế và tham khảo tiêu chuẩn quốc tế.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 8/8/2025: Tuổi Hợi tài lộc rộng mở, tuổi Dần cẩn trọng tiểu nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 8/8/2025: Tuổi Hợi tài lộc rộng mở, tuổi Dần cẩn trọng tiểu nhân

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 8/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 7/8:  Bật mạnh phiên chiều, VN-Index tăng hơn 8 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 7/8: Bật mạnh phiên chiều, VN-Index tăng hơn 8 điểm

Sau phiên sáng giao dịch giằng co, thị trường chứng khoán Việt Nam đã phục hồi ấn tượng trong phiên chiều 7/8, giúp VN-Index chốt phiên tăng 8,1 điểm, đạt 1.581,81 điểm.
Robot R1: Khi công nghệ hình người trở nên gần gũi, khả thi hơn bao giờ hết

Robot R1: Khi công nghệ hình người trở nên gần gũi, khả thi hơn bao giờ hết

Trong một động thái đáng chú ý trên thị trường robot hình người đang phát triển với tốc độ chóng mặt, Unitree Robotics - Công ty đến từ Hàng Châu, Trung Quốc - vừa ra mắt mẫu robot hình người R1, nổi bật với thiết kế nhanh nhẹn, giá cả phải chăng và khả năng phát triển mở rộng dành cho nhà nghiên cứu.
Ngành chế biến, chế tạo tiếp tục dẫn đầu tăng trưởng toàn ngành

Ngành chế biến, chế tạo tiếp tục dẫn đầu tăng trưởng toàn ngành

Theo Cục Thống kê, tính chung 7 tháng năm 2025, IIP ước tăng 8,6% so với cùng kỳ năm trước (cùng kỳ năm 2024 tăng 8,5%).
Top 11 đội thi xuất sắc ACIYLS 2025 vòng Việt Nam chính thức lộ diện

Top 11 đội thi xuất sắc ACIYLS 2025 vòng Việt Nam chính thức lộ diện

Sau một tháng tranh tài đầy nhiệt huyết, vòng sơ khảo cuộc thi ASEAN - China - India Youth Leadership Summit 2025 (ACIYLS 2025) tại Việt Nam đã khép lại với hàng trăm thí sinh đến từ hơn 50 trường đại học trên toàn quốc.
Quảng cáo
moxa