Liên hệ quảng cáo: +84 (0) 377 089 696 (Ms. Chung Anh)
Email: quangcao@tapchinuoc.vn

Mỹ: Biến nước biển thành nước uống chỉ bằng một nút bấm

06/07/2022 21:44

Các nhà nghiên cứu Mỹ đã chế tạo một thiết bị khử muối di động có thể tạo ra nước uống mà không cần đến bộ lọc hoặc máy bơm cao áp, theo Science Daily.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology - MIT) đã phát triển một thiết bị khử muối di động, nặng chưa đến 10 kg, có thể loại bỏ muối và các loại hạt để cho ra nước uống, Science Daily đưa tin.

Thiết bị có kích thước chỉ bằng một chiếc vali, tiêu tốn ít năng lượng hơn bộ sạc điện thoại di động. Ngoài ra, có thể cấp điện cho thiết bị bằng một tấm pin mặt trời di động nhỏ, có giá khoảng 50 đô la.

Thiết bị nói trên có khả năng tự động tạo ra nước uống không chỉ đạt mà còn vượt tiêu chuẩn chất lượng của Tổ chức Y tế Thế giới. Công nghệ này được gói gọn trong một thiết bị thân thiện với người dùng, hoạt động chỉ với một nút nhấn.

Mỹ: Biến nước biển thành nước uống chỉ bằng một nút bấm - Ảnh 1.

Thiết bị khử muối đang được thử nghiệm trên biển. Ảnh: TS. Yoon Junghyo

Khác với các thiết bị khử mặn di động khác, thiết bị mới không đòi hỏi nước đi qua các bộ lọc mà sử dụng năng lượng điện để loại bỏ các loại hạt có trong nước. Từ đó, cắt hoàn toàn nhu cầu thay thế bộ lọc và tối giản đáng kể các khâu bảo trì về lâu dài.

Điều này cho phép sử dụng thiết bị ở các khu vực vùng sâu vùng xa và thiếu tài nguyên nghiêm trọng, chẳng hạn như các đảo nhỏ hoặc trên tàu thuyền. 

Công nghệ này cũng có thể được dùng để hỗ trợ những người sơ tán thiên tai hoặc những người lính thực thi các hoạt động quân sự dài hạn.

Không cần bộ lọc

TS. Yoon Jung Hyo, thành viên chủ chốt của nhóm nghiên cứu, giải thích với Science Daily rằng, các thiết bị khử muối di động đang có mặt trên thị trường thường cần đến máy bơm áp suất cao để đẩy nước qua các bộ lọc, vì vậy rất khó để thu nhỏ kích thước mà không ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng của thiết bị.

Trong khi đó, thiết bị của họ áp dụng công nghệ phân cực nồng độ ion (ICP), được chính nhóm nghiên cứu phát triển lần đầu tiên hơn 10 năm trước. 

Thay vì lọc nước, quy trình ICP hình thành điện trường giữa các màng được đặt trên và dưới kênh nước. 

Khi các hạt mang điện tích dương hoặc âm - bao gồm các phân tử muối, vi khuẩn và vi rút - đi qua màng, chúng sẽ bị đẩy ra ngoài theo một đường riêng.  Quy trình này loại bỏ cả chất rắn hòa tan và lơ lửng, cuối cùng chỉ còn nước sạch đi qua kênh. 

Mỹ: Biến nước biển thành nước uống chỉ bằng một nút bấm - Ảnh 2.

Thiết bị khử muối không đòi hỏi những bộ lọc nước đắt tiền. Ảnh: M. Scott Brauer/MIT

Vì chỉ cần đến một máy bơm áp suất thấp, ICP sử dụng ít năng lượng hơn so với các công nghệ khác.

Tuy nhiên, ICP không thể loại bỏ hoàn toàn các loại muối nổi ở giữa kênh. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã kết hợp phương pháp thứ hai là thẩm phân điện để loại bỏ các ion muối còn lại.

Họ đã sử dụng máy học (machine learning) để tìm ra sự kết hợp lý tưởng giữa các mô-đun ICP và thẩm tách điện.

Mỹ: Biến nước biển thành nước uống chỉ bằng một nút bấm - Ảnh 2.

TS. Han Jong Yoon (bên phải) và TS. Yoon Jung Hyo (bên trái), hai nhà khoa học đứng đầu nhóm nghiên cứu chế tạo ra thiết bị khử muối di động. Ảnh: M. Scott Brauer/MIT

Đó chính là một quy trình ICP gồm hai giai đoạn: nước chảy qua sáu mô-đun trong giai đoạn đầu tiên, sau đó qua ba mô-đun trong giai đoạn thứ hai, tiếp theo là một quy trình thẩm tách điện duy nhất. 

Điều này giúp giảm thiểu năng lượng sử dụng, đồng thời đảm bảo chất lượng nước đầu ra.

Thử nghiệm trên thực địa

Sau khi thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng nước có độ mặn và độ đục khác nhau, các nhà khoa học đã thử nghiệm thiết bị tại bãi biển Carson ở Boston.

Họ đặt chiếc hộp gần bờ và thả ống cấp liệu xuống nước. Chỉ sau khoảng 30 phút, thiết bị đã cho ra một cốc nước đầy, trong suốt và có thể uống được.

Nước thành phẩm vượt tiêu chuẩn chất lượng theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới và lượng chất rắn lơ lửng được giảm xuống ít nhất mười lần.

Thiết bị nguyên mẫu tạo ra nước uống với tốc độ 0,3 lít mỗi giờ và chỉ cần 20 Wh cho mỗi lít.

Tiếp theo, các nhà khoa học dự định cải thiện giao diện sao cho thân thiện hơn với người dùng và tăng hiệu suất năng lượng cũng như tốc độ sản xuất của thiết bị, xa hơn nữa là thành lập một công ty khởi nghiệp để thương mại hóa công nghệ này.

Tác giả:
Quỳnh Anh
Nguồn: Science Daily
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

Vietnam Water Week 2025: Tìm kiếm giải pháp xanh cho sự phát triển của ngành Nước

Vietnam Water Week 2025: Tìm kiếm giải pháp xanh cho sự phát triển của ngành Nước

Biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp khiến cho nguy cơ mất an ninh nguồn nước trở thành vấn đề cấp bách. Điều này liên tục được nhắc đến trước thềm Vietnam Water Week 2025. Các chuyên gia cho rằng, khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số chính là "chìa khóa" hữu hiệu nhất mở ra cánh cửa phát triển bền vững.

Khách hàng và đơn vị cấp nước đẩy mạnh tương tác qua ứng dụng số

Khách hàng và đơn vị cấp nước đẩy mạnh tương tác qua ứng dụng số

Với mục tiêu đem lại nhiều tiện ích, phục vụ khách hàng nhanh chóng và hiệu quả, các đơn vị quản lý cung cấp nước sạch trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh đẩy mạnh ứng dụng CNTT và nhiều giải pháp số hóa, qua đó tạo nền tảng hình thành và xây dựng văn hóa doanh nghiệp số.

Doanh nghiệp 11/04/2025
Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) vào thực tiễn xử lý nước thải

Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) vào thực tiễn xử lý nước thải

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào mọi mặt của đời sống đã trở nên phổ biến. Trước thực tế này, ngành Cấp Thoát nước cũng không phải ngoại lệ. AI được kỳ vọng sẽ giải quyết các vấn đề về quản lý, xử lý nước thải nhằm bảo vệ tài nguyên nước.

Tối ưu hóa thủ tục gắn đồng hồ và cấp định mức nước

Tối ưu hóa thủ tục gắn đồng hồ và cấp định mức nước

Để đáp ứng nhanh chóng yêu cầu của khách hàng, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) và các đơn vị cấp nước thành viên đã không ngừng đổi mới công nghệ, tối ưu hóa, rút ngắn thời gian gắn đồng hồ nước và cấp định mức nước cho khách hàng

Doanh nghiệp 08/04/2025
Sự phát triển của AI làm dấy lên nỗi lo về khủng hoảng nước

Sự phát triển của AI làm dấy lên nỗi lo về khủng hoảng nước

Sự phát triển của AI kéo theo nhu cầu sử dụng lượng nước lớn đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu và các nhà lãnh đạo tìm kiếm, phát triển các hệ thống làm mát mới hiệu quả hơn.

Đánh giá, đề xuất giải pháp quản lý nguồn nước mặt cho các nhà máy nước tại Hải Dương

Đánh giá, đề xuất giải pháp quản lý nguồn nước mặt cho các nhà máy nước tại Hải Dương

Ngày 26/3, Viện Cấp Thoát nước và Môi trường (IWASSE) tổ chức hội thảo khoa học "Giới thiệu về nghiên cứu, kế hoạch triển khai, và một số kết quả ban đầu nghiên cứu nội nghiệp" tại Chi nhánh Sản xuất nước Cẩm Thượng – Công ty CP Kinh doanh nước sạch Hải Dương.

Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước tại Hàn Quốc

Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước tại Hàn Quốc

Trung tuần tháng 3/2025, đoàn công tác Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) đã có chuyến công tác và tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước tại Hàn Quốc (Water Korea 2025).

Quốc tế 27/03/2025
Nguy cơ băng tan nhanh do dòng hải lưu mạnh nhất thế giới suy giảm

Nguy cơ băng tan nhanh do dòng hải lưu mạnh nhất thế giới suy giảm

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Environmental Research Letters, dòng hải lưu mạnh nhất thế giới có thể suy giảm tới 20% vào năm 2050 nếu lượng khí thải tiếp tục ở mức cao, làm gia tăng tốc độ tan băng ở Nam Cực và mực nước biển dâng.

Nghe nhìn 19/03/2025
Trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đô thị hướng tới 50 năm thành lập

Trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đô thị hướng tới 50 năm thành lập

Ngày 10/3/2025, đoàn công tác của Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) do Chủ tịch Nguyễn Ngọc Điệp dẫn đầu đã đến thăm và làm việc với Trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đô thị.

Văn hóa nước 12/03/2025
Top