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
Bà Mai Kiều Liên được vinh danh Top 100 phụ nữ quyền lực nhất Châu Á năm 2025

Bà Mai Kiều Liên được vinh danh Top 100 phụ nữ quyền lực nhất Châu Á năm 2025

Bà Mai Kiều Liên - Thành viên Hội đồng quản trị kiêm Tổng Giám đốc Vinamilk được Tạp chí Fortune (Mỹ) vinh danh trong danh sách 100 Phụ nữ quyền lực nhất Châu Á năm 2025 (Fortune Most Powerful Women Asia 2025). Bà là nữ doanh nhân Việt Nam duy nhất trong ngành F&B và FMCG hai năm liên tiếp được vinh danh trong danh sách này (2024, 2025).
Acecook Việt Nam: 30 năm kiến tạo hạnh phúc, khát vọng vươn tầm thế giới

Acecook Việt Nam: 30 năm kiến tạo hạnh phúc, khát vọng vươn tầm thế giới

Từ những gói mì đầu tiên ra mắt năm 1995, Acecook Việt Nam đã trở thành thương hiệu gắn bó với hàng chụctriệu gia đình. Sau 30 năm phát triển, doanh nghiệp không chỉ khẳng định vị thế dẫn đầu thị trường mì ăn liền trong nước, mà còn từng bước chinh phục thị trường quốc tế.
ABB đầu tư vào LandingAI để ứng dụng trí tuệ nhân tạo tạo sinh trong thị giác robot

ABB đầu tư vào LandingAI để ứng dụng trí tuệ nhân tạo tạo sinh trong thị giác robot

Khoản đầu tư hướng tới mục tiêu rút ngắn tới 80% thời gian triển khai hệ thống thị giác cho robot, tập trung vào các lĩnh vực logistics, y tế, và sản xuất thực phẩm - đồ uống.
Thị trường chứng khoán ngày 13/10: VIC “gánh” chỉ số, thị trường tiếp đà thăng hoa

Thị trường chứng khoán ngày 13/10: VIC “gánh” chỉ số, thị trường tiếp đà thăng hoa

Sau nhịp rung lắc đầu phiên, lực cầu áp đảo đã kéo VN Index đóng cửa tại 1.765,12 điểm (+17,57) - cao nhất phiên, tạo nến xanh dài không râu. Thanh khoản HoSE bùng nổ lên 44,5 nghìn tỷ đồng, bất chấp khối ngoại tiếp tục bán ròng hơn 1,2 nghìn tỷ. Tâm điểm thuộc về nhóm bất động sản và midcaps, trong khi VIC vẫn dẫn sóng “gánh” điểm số.
ETEK thúc đẩy doanh nghiệp Việt hội nhập vững vàng với các giải pháp công nghệ mũi nhọn

ETEK thúc đẩy doanh nghiệp Việt hội nhập vững vàng với các giải pháp công nghệ mũi nhọn

Công ty Cổ phần Giải pháp Tự động hóa ETEK là nhà cung cấp các giải pháp tự động hóa tổng thể cho doanh nghiệp Việt. Thành lập từ năm 2006, sau gần 20 năm hình thành, phát triển, hội nhập, ETEK định vị là một doanh nghiệp tiên phong trong lĩnh vực công nghệ mũi nhọn với các giải pháp tự động hóa hàng đầu trong công nghiệp, giáo dục, dân sinh.
Hành trình 30 năm đào tạo Kỹ sư Tự động hóa của Trường Đại học Giao thông Vận tải

Hành trình 30 năm đào tạo Kỹ sư Tự động hóa của Trường Đại học Giao thông Vận tải

Sáng 12/10, Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Giao thông Vận tải (GTVT) long trọng tổ chức Lễ kỷ niệm 30 năm đào tạo Kỹ sư Tự động hóa⁹ của nhà trường.
Weldcom 2025 - Dấu mốc 20 năm hành trình công nghệ

Weldcom 2025 - Dấu mốc 20 năm hành trình công nghệ

Weldcom vừa tổ chức thành công Ngày công nghệ, đồng thời đặt dấu mốc cho hành trình 20 năm hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp chế tạo, định vị và hội nhập toàn cầu với vai trò là một doanh nghiệp công nghệ mũi nhọn.
Ông Hoàng Văn Lược: Từ kỹ sư tự động hoá đến doanh nhân giáo dục

Ông Hoàng Văn Lược: Từ kỹ sư tự động hoá đến doanh nhân giáo dục

Không chọn an nhàn sau khi cầm quyển sổ hưu, ông Hoàng Văn Lược - nguyên Bí thư Đảng uỷ, Phó Tổng giám đốc Công ty Xi măng Nghi Sơn, tốt nghiệp kỹ sư ngành tự động hoá đã quyết định “khởi nghiệp” bằng giáo dục. Từ thế giới của quy trình, chuẩn hoá và kỷ luật vận hành, ông chuyển sang thiết kế một môi trường học nơi mỗi đứa trẻ được tôn trọng khác biệt và tiến bộ từng ngày.
Phát triển khoa học và công nghệ: Động lực đổi mới mô hình tăng trưởng

Phát triển khoa học và công nghệ: Động lực đổi mới mô hình tăng trưởng

Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Châu Văn Minh khẳng định, khoa học và công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số là những đột phá quan trọng hàng đầu, là động lực chính để đổi mới mô hình tăng trưởng, hiện thực hóa mục tiêu phát triển của đất nước.
Cầu vượt biển Cần Giờ - Vũng Tàu: Một ý tưởng hay, nhưng...

Cầu vượt biển Cần Giờ - Vũng Tàu: Một ý tưởng hay, nhưng...

Sau khi tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu chính thức sáp nhập vào TP. HCM, thành phố mở rộng này đang đứng trước cơ hội vàng để định hình một không gian phát triển mới hướng ra biển. Trong bối cảnh đó, đề xuất về việc nghiên cứu tuyến đường vượt biển Cần Giờ - Vũng Tàu đã thu hút sự quan tâm đặc biệt của dư luận.
song-gia-tri