Trung Quốc tạo nước sạch giá rẻ nhờ năng lượng mặt trời

Mặc dù nước biển chiếm tới 71% bề mặt Trái đất, hàng tỉ người vẫn phải đối mặt với khó khăn trong việc tiếp cận nước sạch. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật quy trình (IPE) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã phát triển một hệ thống khử muối sử dụng năng lượng mặt trời, có khả năng sản xuất nước uống đạt tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) với chi phí thấp hơn nước đóng chai.

Biến nước biển thành nước sạch đang là nhiệm vụ nhận được sự quan tâm

ẢNH: Đại học Công nghệ Nanyang

Không cần kết nối lưới điện hay máy bơm, hệ thống này hoạt động hoàn toàn dựa vào ánh sáng mặt trời giúp giảm thiểu chi phí vận hành. Vật liệu dạng bọt biển được sử dụng trong hệ thống có cấu trúc hạt nano 3D, cho phép hấp thụ hơn 90% ánh sáng mặt trời và giảm năng lượng cần thiết cho quá trình bay hơi xuống gần một nửa.

Theo nghiên cứu, trong điều kiện ánh sáng mặt trời tiêu chuẩn, vật liệu này có thể làm bay hơi nước biển với tốc độ 38,14 kg/m²/giờ, nhanh hơn 8,5 lần so với các thiết kế trước đó. Một nguyên mẫu nhỏ đã sản xuất đủ nước uống cho khoảng 10 người và tưới tiêu cho cây trồng trong suốt một mùa vụ. Cụ thể, một hệ thống có diện tích 0,75 m² đã sản xuất 20,16 lít nước ngọt mỗi ngày, đáp ứng tiêu chuẩn nước uống của WHO.

Năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng

Chi phí vận hành của hệ thống này được ước tính khoảng 2 nhân dân tệ (hơn 7.700 đồng) mỗi mét khối và theo phân tích của nhóm nghiên cứu, chi phí vòng đời dự kiến sẽ giảm xuống dưới giá nước đóng chai sau hai năm. Họ nhấn mạnh rằng giá nước sạch sẽ trở nên cạnh tranh hơn so với nước đóng chai nhờ khả năng vận hành không cần điện.

Tuy nhiên, để thương mại hóa công nghệ này, các nhà nghiên cứu cần giải quyết vấn đề đóng cặn muối, mở rộng quy mô sản xuất và đảm bảo độ bền của vật liệu trong điều kiện thực tế. Nếu thành công, hệ thống có thể trở thành nguồn nước độc lập cho các cộng đồng ven biển, vùng thiên tai và các trang trại bị hạn hán.

Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức phía trước, những kết quả ban đầu từ nguyên mẫu cho thấy tiềm năng lớn của công nghệ này trong việc cung cấp nước sạch cho những khu vực thiếu thốn.