Gửi bình luận
Trang Interesting Engineering cho biết một nhóm nghiên cứu của Đại học Cambridge vừa phát minh ra một thiết bị năng lượng mặt trời nổi có thể chuyển đổi nước bẩn hoặc nước biển thành nhiên liệu hydro và nước sạch.
Để giải quyết loạt thách thức do biến đổi khí hậu mang lại, giới khoa học xem xét đến không ít cách thức khai thác năng lượng tái tạo - nguồn tài nguyên rất cần thiết cho nhân loại trong tương lai. Một trong số đó là thiết bị nổi chạy bằng năng lượng mặt trời có thể chuyển đổi nước bẩn hoặc nước biển thành nhiên liệu hydro và nước sạch ở bất cứ đâu trên thế giới.
Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), ô nhiễm không khí trong nhà do nấu ăn bằng nhiên liệu “bẩn” chẳng hạn như parafin là nguyên nhân gây ra hơn 3 triệu ca tử vong mỗi năm. Thay vào đó nấu ăn bằng hydro xanh có thể làm giảm đáng kể ô nhiễm. Ngoài ra, toàn thế giới có 1,8 tỉ người không được tiếp cận nước uống sạch tại nhà.
Phát minh của nhóm nghiên cứu Đại học Cambridge có thể đóng vai trò vô cùng quan trọng ở khu vực tài nguyên hạn chế hoặc lưới điện chưa kéo đến. Thiết bị năng lượng mặt trời nổi hoạt động với bất kỳ nguồn cung cấp nước và không cần nguồn điện bên ngoài, chứng minh được khả năng sản xuất nước sạch từ nước ô nhiễm nghiêm trọng lẫn nước biển.
Nhóm nghiên cứu lấy cảm hứng từ quá trình quang hợp. Tuy nhiên, khác với một số phát minh “lá nhân tạo” (sản xuất hydro từ nước tinh khiết) ra đời trước đó, thiết bị mới có thể lấy nguồn nguyên liệu là nước bẩn và nước biển.
Kết hợp sản xuất nhiên liệu năng lượng mặt trời và lọc nước trong một thiết bị duy nhất là điều không hề dễ dàng. Tiến sĩ Chanon Pornrungroj (Đại học Cambridge) cũng thừa nhận phân ra phân tử nước bẩn hoặc nước biển thành hydro và oxy rất khó vì bất cứ chất gây ô nhiễm nào đều có thể làm nhiễm độc chất xúc tác hoặc gây ra phản ứng phụ hóa học ngoài ý muốn.
Nhóm giải quyết hai vấn đề nan giải trên bằng cách đặt chất xúc tác quang lên lưới carbon cấu trúc nano chống thấm nước. Lưới carbon này hấp thụ cả ánh sáng lẫn nhiệt, đồng thời tạo ra hơi nước mà chất xúc tác quang cần để tạo ra hydro. Đặc tính chống thấm nước cho phép lưới nổi giữ khoảng cách với nước ô nhiễm.
Nhóm còn dùng một lớp phủ màu trắng hấp thụ tia cực tím phục vụ quá trình tạo hydro. Phần năng lượng mặt trời dư được truyền xuống đáy thiết bị nơi nó làm nước bốc hơi. Làm vậy tận dụng được nhiều ánh sáng hơn.
Ngoài ra, thiết bị có thiết kế đơn giản, dễ dàng lắp đặt chỉ trong vài bước, hoạt động tốt trên nhiều loại bề mặt nước.
