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
Tự động hóa thế hệ mới: DAT Group đồng hành cùng Doanh nghiệp Việt

Tự động hóa thế hệ mới: DAT Group đồng hành cùng Doanh nghiệp Việt

Ngày 18/4/2025, hơn 200 khách mời là đại diện doanh nghiệp, chuyên gia và đối tác đã tham dự hội thảo “INVT Ecosystem - Giải pháp Tự động hóa kiến tạo tương lai bền vững” do DAT Group và INVT tổ chức tại TP.HCM.
Giải thưởng Sao khuê 2025 nổi bật với những công nghệ đầu tư vào AI và Hạ tầng số

Giải thưởng Sao khuê 2025 nổi bật với những công nghệ đầu tư vào AI và Hạ tầng số

Sao Khuê 2025 có 198 đề cử đoạt Giải mang lại khoảng gần 48,000 tỷ đồng (tương đương gần 2 tỷ USD), chiếm gần 20% doanh thu của toàn ngành phần mềm và dịch vụ CNTT Việt Nam năm 2024.
Khai mạc báo cáo khoa học trong khuôn khổ Hội thảo Khoa học Phát triển giao thông xanh

Khai mạc báo cáo khoa học trong khuôn khổ Hội thảo Khoa học Phát triển giao thông xanh

Nhiều báo cáo xung quanh chủ đề phát triển giao thông xanh đã được các nhà khoa học chia sẻ tại phiên Hội thảo Khoa học Phát triển giao thông xanh.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Techcombank triển khai dịch vụ đổi ngoại tệ trực tuyến

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Techcombank triển khai dịch vụ đổi ngoại tệ trực tuyến

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng. VietinBank đặt mục tiêu tăng trưởng, chia cổ tức "khủng" bằng cổ phiếu trong năm 2025; MB hợp tác MISA, đẩy mạnh số hóa vay vốn cho doanh nghiệp SME; SeABank báo lãi quý I/2025 tăng mạnh 189%, vượt kế hoạch đề ra
Hợp tác công - tư là chìa khóa của phát triển bền vững

Hợp tác công - tư là chìa khóa của phát triển bền vững

Ngày 17/4, trong khuôn khổ Hội nghị Thượng đỉnh Đối tác vì Tăng trưởng xanh và Mục tiêu toàn cầu (P4G) lần thứ tư tại Hà Nội, đã diễn ra Phiên Đối thoại giữa các Nhà lãnh đạo với doanh nghiệp có chủ đề “Hợp tác công - tư vì đổi mới sáng tạo và bền vững”.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/4/2025: Tuổi Tỵ tin vui công việc, tuổi Hợi dễ gặp kẻ xấu

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/4/2025: Tuổi Tỵ tin vui công việc, tuổi Hợi dễ gặp kẻ xấu

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 19/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 18/04: VN-Index giữ sắc xanh nhờ nhóm tài chính – công nghệ

Thị trường chứng khoán ngày 18/04: VN-Index giữ sắc xanh nhờ nhóm tài chính – công nghệ

Sau phiên sáng giao dịch tích cực, thị trường chứng khoán Việt Nam ghi nhận sự chững lại vào cuối phiên khi lực bán bất ngờ gia tăng, khiến VN-Index thu hẹp đáng kể đà tăng. Kết phiên, VN-Index tăng nhẹ 1,87 điểm (+0,15%) lên mức 1.219,12 điểm; HNX-Index tăng 3,52 điểm (+1,68%) đạt 213,1 điểm.
Thuế đối ứng Hoa Kỳ: phải nhìn nhận trong nguy có cơ

Thuế đối ứng Hoa Kỳ: phải nhìn nhận trong nguy có cơ

Quyết định tăng thuế nhập khẩu các ngành hàng sang Hoa Kỳ tới 46% của Tổng thống Hoa Kỳ, công bố hồi đầu tháng 4, đang trở thành mối lo ngại toàn cầu. Tuy nhiên, ngay trong giai đoạn 90 ngày lới lỏng, doanh nghiệp Việt Nam cần nhìn nhận việc tăng thuế vừa là thách thức, vừa là cơ hội.
Hội thảo khoa học Phát triển Giao thông xanh

Hội thảo khoa học Phát triển Giao thông xanh

Nhằm tạo một diễn đàn để các nhà khoa học, các doanh nghiệp và nhà quản lý trao đổi nhu cầu, giải pháp, kết quả ứng dụng Tự động hóa và Logistics trong hỗ trợ, phát triển Giao thông xanh, Trường Đại học Giao thông vận tải chủ trì, phối hợp với Hội Tự động hóa Việt Nam, Chi hội Tự động hóa Giao thông vận tải và Logistics, Tạp chí Tự động hóa Ngày nay cùng tổ chức "HỘI THẢO KHOA HỌC PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG XANH".
Công nghệ logistics trong phát triển giao thông xanh: Vai trò, thách thức và khuyến nghị

Công nghệ logistics trong phát triển giao thông xanh: Vai trò, thách thức và khuyến nghị

Giao thông xanh gồm bốn thành phần chính: phương tiện giao thông thân thiện với môi trường; khả năng ứng dụng công nghệ và tự động hóa; cơ sở hạ tầng phát triển bền vững; thói quen di chuyển bền vững. Bốn thành phần này đặt ra những yêu cầu vừa hiện đại vừa phức tạp nếu muốn đảm bảo một hệ thống giao thông xanh hiệu quả và công nghệ logistics chính là một đáp án quan trọng cho những yêu cầu nói trên.
siement
Quảng cáo
moxa