Các nhà khoa học 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. Hệ thống này hoạt động hoàn toàn dựa vào ánh sáng mặt trời, không cần kết nối lưới điện hay máy bơm, giúp giảm thiểu chi phí vận hành.
Công nghệ vật liệu nano 3D giúp tăng hiệu suất bay hơi
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.
Nguyên mẫu đã sản xuất đủ nước uống cho 10 người
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.
Chi phí vận hành thấp, cạnh tranh với nước đóng chai
Chi phí vận hành của hệ thống này được ước tính khoảng 2 nhân dân tệ (hơn 7.700 đồng) mỗi mét khối. 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.
Thách thức thương mại hóa và triển vọng tương lai
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.
