Bộ lọc graphene loại bỏ hơn 99% chất hữu cơ tự nhiên trong nước

Bộ lọc graphene đầu tiên trên thế giới có thể loại bỏ hơn 99% chất hữu cơ tự nhiên trong nước uống đã xử lý, đang được mở rộng quy mô để sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thông thường.

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học New South Wales (Ôxtrâylia) đã chế tạo thành công bộ lọc graphene đầu tiên trên thế giới ở quy mô phòng thí nghiệm với khả năng loại bỏ hơn 99% chất hữu cơ tự nhiên phổ biến còn sót lại trong quá trình xử lý nước uống thông thường.

Tiến sỹ Dong Han Seo với cốc nước sạch đã được lọc từ nước ở cảng Sydney (ảnh internet)
 

Nhóm nghiên cứu đã chứng minh phương pháp mới thành công trong các thí nghiệm tại lab trên nước đã được lọc tại Nhà máy lọc nước Nepal ở miền Tây Sydney và đang nghiên cứu để mở rộng quy mô công nghệ mới. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Carbon.

Tác giả nghiên cứu, TS. Dong Han Seo cho biết: "Gần 1/3 dân số thế giới, tức khoảng 2,1 tỷ người, không có nước sạch để uống, do đó, hàng triệu người, chủ yếu là trẻ em, chết do các bệnh liên quan đến việc thiếu nước sạch.

Công nghệ của chúng tôi có thể tạo ra nước sạch. Chúng tôi hy vọng, công nghệ mới này sẽ bắt đầu được thử nghiệm thực địa trong năm 2018, sau đó nhân rộng ra toàn thế giới, nơi có khoảng hơn 2 tỷ người đang phải sử dụng nước ô nhiễm hoặc thiếu nguồn nước sạch”.

Đó chính là động lực để nhóm nghiên cứu tìm ra một bộ lọc tốt trong việc làm sạch nước. Graphene có thể thay thế các quy trình phức tạp, tốn nhiều thời gian.

TS. Rakesh Joshi, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Đột phá của chúng tôi là sử dụng bộ lọc làm từ graphene, một dạng cacbon cực mỏng. Không có phương pháp lọc nào khác loại bỏ gần 99% chất hữu cơ tự nhiên khỏi nước ở áp suất thấp. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy các màng graphene có thể được chuyển đổi thành phương pháp thay thế mới để trong tương lai trang bị cho các nhà máy xử lý nước thải truyền thống”.

Nhà máy nước Sydney cung cấp nước sạch cho khoảng 4,8 triệu người dân ở TP. Sydney, vùng Illawarra và Blue Mountains. Các chất ô nhiễm hữu cơ tự nhiên này gây ảnh hưởng đến hiệu suất của nhà máy lọc nước trực tiếp, làm giảm công suất sau khi mưa nặng hạt.

Các phương pháp phổ biến nhất hiện nay để khử chất hữu cơ trong nguồn cung cấp nước, bao gồm sử dụng chất đông tụ hóa học chưa thực sự hiệu quả, đặc biệt khi nồng độ của chất hữu cơ tự nhiên gia tăng. Trong khi đó, hệ thống xử lý mới được chế tạo bằng cách chuyển đổi than chì xuất hiện tự nhiên thành các màng oxit graphene cho phép dòng nước dâng lên ở điều kiện áp suất khí quyển và loại bỏ gần như toàn bộ chất hữu cơ. Nhóm nghiên cứu đang cải tiến thiết bị thử nghiệm để xây dựng nhà máy thí điểm quy mô nhỏ cho thử nghiệm tại hiện trường.