Có lạc trên sa mạc cũng không lo chết khát với thiết bị hút nước từ không khí

Trong tình trạng khan hiếm nước sạch, các nhà khoa học cố gắng khai thác nước ngọt ở mọi nơi, kể cả trong không khí.

Hai phần ba dân số thế giới hiện đang thiếu nước sạch, trong khi theo ước tính có khoảng 13.000 nghìn tỷ lít nước trên thế giới có mặt trong không khí xung quanh chúng ta. Bởi thế nhóm nghiên cứu đến từ MIT, ĐH California, Berkeley đã phát minh ra thiết bị hút nước từ không khí, thậm chí là nơi có độ ẩm thấp hơn 20%.

Chiếc máy có tên “máy thu hoạch sử dụng năng lượng mặt trời” được chế tạo từ vật liệu đặc biệt – khung kim loại hữu cơ (MOF).

“Đây là một bước đột phá lớn trong việc thu gom nước từ không khí có độ ẩm thấp, đã thách thức chúng ta bấy lâu nay”, Omar Yaghi, nhà nghiên cứu từ Đại học California, Berkeley. “Không còn cách nào khác để thực hiện công việc đó hiện nay, ngoại trừ cách sử dụng rất nhiều năng lượng. Máy hút ẩm ở nhà bạn “tạo ra” nước với giá vô cùng đắt đỏ.”

Trong điều kiện độ ẩm từ 20-30%, thiết bị có thể thu thập 2,8 lít nước từ không khí trong vòng 12 giờ, sử dụng 1kg MOF.

“Một viễn cảnh trong tương lai đó là những đường ống nước không còn cần thiết, mỗi gia đình sẽ có một thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp nước đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của họ”, Yaghi nói. “Với tôi, điều này là khả thi khi các thử nghiệm này đạt được kết quả tốt. Tôi gọi đây là ‘nước cá nhân’.”

Có hơn 20.000 loại MOF khác nhau, thường được dùng để lọc CO2 và rất hiệu quả trong việc lữu trữ hóa chất như hydro, mê-tan trong các phân tử hữu cơ cấu thành. MOF trong “máy thu hoạch sử dụng năng lượng mặt trời” được làm từ kim loại Zirconi và axit adipic, đây là những thứ liên kết với hơi nước.

Nghiên cứu bằng tia X đã cho thấy các phân tử hơi nước thường tập trung thành nhóm, tạo ra các khối lập phương. Sau đó, ánh sáng mặt trời sẽ làm nóng MOF và đẩy hơi nước đến tấm tụ nước, nơi có cùng nhiệt độ với không khí bên ngoài. Lúc này, hơi nước ngưng tụ thành nước lỏng và nhỏ giọt vào bộ phận thu để cung cấp nước uống sạch.

Tuy nhiên, vật liệu MOF vẫn cần được tinh chỉnh để tăng hiệu quả hấp thu nước trong điều kiện khắc nghiệt.

Tham khảo: Sicencealert

 

Mai Hoàng