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
Trí tuệ nhân tạo mở ra kỷ nguyên mới cho nghề kiểm toán

Trí tuệ nhân tạo mở ra kỷ nguyên mới cho nghề kiểm toán

Với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo, ngành kiểm toán đang bước vào giai đoạn mới - nơi công nghệ trở thành "trợ lý đắc lực", giúp phát hiện sai phạm sớm, giám sát toàn diện và tăng tính minh bạch trong quản lý tài chính công.
Sinh viên Cao đẳng Thương mại và Du lịch Hà Nội hào hứng với chương trình giáo dục sức khỏe sinh sản

Sinh viên Cao đẳng Thương mại và Du lịch Hà Nội hào hứng với chương trình giáo dục sức khỏe sinh sản

Không chỉ là buổi học về sức khỏe, chương trình “Tuyên truyền giáo dục về sức khỏe sinh sản và tình dục an toàn” diễn ra ngày 14/10 tại Trường Cao đẳng Thương mại và Du lịch Hà Nội còn mang đến cho sinh viên một không gian giao lưu sôi động, cởi mở để chia sẻ, học hỏi và nói thẳng - nói thật về những vấn đề nhạy cảm nhưng thiết thực với tuổi trẻ.
Tái định nghĩa công nghệ chiết rót và đóng gói trong kỷ nguyên tự động hóa

Tái định nghĩa công nghệ chiết rót và đóng gói trong kỷ nguyên tự động hóa

Ngành công nghệ chiết rót và đóng gói đang bước vào giai đoạn đổi mới sâu sắc, khi tự động hóa, an toàn vệ sinh và phát triển bền vững dần trở thành những yếu tố cốt lõi trong mọi khâu vận hành.
Lễ hội Văn hoá Thế giới: Khi ẩm thực trở thành ngôn ngữ của văn hóa

Lễ hội Văn hoá Thế giới: Khi ẩm thực trở thành ngôn ngữ của văn hóa

Từ ngày 10 - 12/10, tại Trung tâm Di sản Hoàng thành Thăng Long, Lễ hội Văn hoá Thế giới tại Hà Nội với 48 quốc gia và vùng lãnh thổ tham dự, 45 không gian văn hóa quốc gia, 34 gian hàng ẩm thực quốc tế và 23 đoàn nghệ thuật trong và ngoài nước đã mang đến một bức tranh đa sắc màu, nơi văn hóa - ẩm thực - nghệ thuật của các quốc gia cùng hội tụ, tạo nên một hành trình trải nghiệm đặc biệt cho người dân Thủ đô và du khách quốc tế.
Robonumérique Lévis 2025: Nơi trình diễn công nghệ tự động hóa đột phá

Robonumérique Lévis 2025: Nơi trình diễn công nghệ tự động hóa đột phá

Tại Robonumérique Lévis 2025, diễn ra từ ngày 4 - 5/11 tại Trung tâm Hội nghị Lévis (Quebec, Canada), KUKA Robotics sẽ mang đến loạt trình diễn công nghệ tự động hóa tiên tiến, thể hiện tầm nhìn về tương lai của sản xuất thông minh.
Nhận định phiên giao dịch ngày 15/10: Tìm kiếm cơ hội ở nhóm ngành đang hút dòng tiền

Nhận định phiên giao dịch ngày 15/10: Tìm kiếm cơ hội ở nhóm ngành đang hút dòng tiền

Sau ba phiên tăng mạnh liên tiếp, thị trường chứng khoán ngày 14/10 ghi nhận nhịp điều chỉnh nhẹ khi áp lực chốt lời gia tăng tại vùng kháng cự gần 1.800 điểm. Dòng tiền có xu hướng luân chuyển giữa các nhóm ngành, trong đó những cổ phiếu giữ nền giá tốt và đang hút dòng tiền được xem là cơ hội đầu tư tiềm năng trong giai đoạn thị trường rung lắc và tích lũy ngắn hạn.
AI và Con người: Sức mạnh quyền lực định hình tương lai chuỗi cung ứng

AI và Con người: Sức mạnh quyền lực định hình tương lai chuỗi cung ứng

Trong bối cảnh toàn cầu hóa và biến động kinh tế ngày càng khó lường, chuỗi cung ứng đang trở thành “mạch máu” sống còn của mọi doanh nghiệp. Việc ra quyết định trong các khâu như lập kế hoạch nhu cầu, cung ứng hay quản lý tồn kho đòi hỏi sự kết hợp tinh tế giữa trí tuệ nhân tạo (AI) và kinh nghiệm con người.
Phát triển hệ sinh thái dữ liệu khoa học và công nghệ: Bước đi chiến lược đến năm 2030

Phát triển hệ sinh thái dữ liệu khoa học và công nghệ: Bước đi chiến lược đến năm 2030

Chiến lược dữ liệu đến năm 2030 của Bộ Khoa học và Công nghệ vừa được phê duyệt đặt ra mục tiêu phát triển toàn diện hệ sinh thái dữ liệu khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, góp phần đưa Việt Nam trở thành trung tâm dữ liệu hàng đầu khu vực Đông Nam Á.
Ra mắt bộ sách "Nam Sơn (1899-1973) - Di sản Mỹ thuật Đông Dương qua tư liệu, lưu trữ và báo chí"

Ra mắt bộ sách "Nam Sơn (1899-1973) - Di sản Mỹ thuật Đông Dương qua tư liệu, lưu trữ và báo chí"

Sáng ngày 12 tháng 10 năm 2025, tại Hội trường Ngụy Như Kon Tum, số 19 Lê Thánh Tông, Hà Nội đã diễn ra lễ ra mắt bộ sách “Nam Sơn (1899-1973) - Di sản Mỹ thuật Đông Dương qua tư liệu, lưu trữ và báo chí” - một công trình nghiên cứu quy mô, kết tinh từ hơn 25 năm lao động miệt mài của nhà nghiên cứu Ngô Kim Khôi, cháu ngoại của danh họa Nam Sơn.
Từ dòng code đến "bản đồ cứu sinh" giữa tâm lũ miền Bắc

Từ dòng code đến "bản đồ cứu sinh" giữa tâm lũ miền Bắc

Do ảnh hưởng của bão số 11 Matmo, mưa xối xả gây lũ, ngập lụt nặng tại Thái Nguyên, Bắc Ninh và nhiều tỉnh thành miền Bắc. Hàng trăm lời kêu cứu dồn dập trên mạng xã hội. Trước tình hình này, hai bạn trẻ tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh đã cùng nhau tạo nên một nền tảng công nghệ giúp kết nối người dân bị cô lập với lực lượng cứu hộ.
song-gia-tri