Máy thu hoạch nước từ không khí

Một công nghệ mới được các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Massachusetts chế tạo có thể đem lại hy vọng cho các vùng hạn hán. Đó là “máy thu hoạch” có khả năng lưu trữ nước từ không khí sử dụng tấm năng lượng mặt trời.

Thiết bị chỉ sử dụng ánh sáng mặt trời xung quanh để hút nước ra khỏi không khí hàng ngày và có thể cung cấp nước cho các ngôi nhà xa hệ thống cấp nước.

Các nhà khoa học chế tạo máy thu hoạch bằng vật liệu đặc biệt- một khung kim loại hữu cơ (MOF)- được sản xuất tại ĐH California, Berkeley.

GS. Omar Yaghi- trưởng nhóm nghiên cứu- nói: “Đây là một bước đột phá lớn trong thách thức lâu dài của việc thu hoạch nước từ không khí ở độ ẩm thấp. Hiện không có cách nào khác làm điều đó, ngoại trừ việc sử dụng thêm năng lượng. Máy hút ẩm bằng điện tại nhà tạo ra nước rất đắt”.

Nguyên mẫu của máy, trong điều kiện có độ ẩm từ 20- 30%, đã có thể hút 2,8 lít nước từ không khí trong khoảng 12 giờ, sử dụng 1kg MOF.

GS. Yaghi cho biết thêm: “Một tầm nhìn tương lai sẽ là một mạng lưới tạo nước, nơi bạn có một thiết bị tại nhà chạy bằng năng lượng mặt trời xung quanh để cung cấp nước đáp ứng nhu cầu của một hộ gia đình. Đối với tôi, điều này sẽ có thể thực hiện được bằng thử nghiệm này. Tôi gọi nó là nước tự tạo”.

Máy thu hoạch là các tinh thể MOF có kích thước cỡ hạt bụi được nén giữa một tấm hấp thụ năng lượng mặt trời và một tấm ngưng tụ, được đặt bên trong một buồng mở thông với không khí.

Khi không khí xung quanh khuếch tán qua MOF xốp, các phân tử nước tự nhiên ưu tiên dính với bề mặt bên trong. Các nghiên cứu nhiễu xạ tia X cho thấy, các phân tử hơi nước thường tụ thành nhóm 8 để hình thành khối.

Ánh sáng mặt trời xuyên qua cửa sổ làm nóng MOF và đẩy hơi nước tràn tới tụ ngưng, hơi ngưng tụ dưới dạng nước lỏng và nhỏ giọt vào bộ phận thu.

GS. Yaghi kết luận: “Chúng tôi không chỉ làm một thiết bị thụ động ngồi đó thu nước. Hiện chúng tôi đặt cả nền tảng lý thuyết và thực nghiệm để có thể sàng lọc các MOF khác, để tìm ra các vật liệu tốt hơn. Để luôn có nước, có thể thiết kế một hệ thống hút ẩm trong đêm và tiến hóa nó suốt cả ngày hoặc thiết kế bộ thu năng lượng mặt trời cho phép tốc độ chạy nhanh hơn nhiều.

Chúng tôi muốn chứng minh rằng nếu bạn bị hết nước đâu đó trên sa mạc, bạn có thể sống sót với thiết bị này. “Một người cần một lon nước như lon Coke mỗi ngày, mà người ta có thể thu thập trong vòng chưa đầy 1 giờ với hệ thống này”.

HẢI HUỲNH (Nguồn: Mail Online/Science)