05/04/2018
Các nhà nghiên cứu đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học California (Mỹ) đã chế tạo thành công thiết bị vắt nước tù không khí chạy bằng năng lượng Mặt trời, kích thước chỉ bằng cốc nước, hoạt động trong môi trường độ ẩm chỉ khoảng từ 20 - 30%, sử dụng vật liệu khung hữu cơ (MOF) - vật liệu do GS. hóa học tại Đại học California Berkeley, Omar Yaghi phát minh cách đây hơn 20 năm, nó được kết hợp cùng các kim loại khác như magiê hoặc nhôm với các phân tử hữu cơ để tạo ra những cấu trúc cứng, nhưng có độ xốp có thể chứa được chất lỏng và khí tương tự như bọt biển.
Đã có khoảng hơn 20.000 MOF khác nhau được các nhà khoa học tìm ra, trong đó một số chất có thể thu các chất hóa học từ không khí như hydro hoặc metan, CO2, thậm chí tách các sản phẩm hóa dầu trong các nhà máy. Năm 2014, nhóm của Yaghi đã tổng hợp một loại MOF mới, kết hợp với Ziriconi và axit adipic, tạo ra một chất có thể ngưng tụ hơi nước. Sau đó, Yaghi hợp tác với Evelyn Wang, một kỹ sư hóa để biến MOF thành một hệ thống có thể thu nước sạch từ không khí.
Tiếp theo đó, Evelyn cùng các đồng nghiệp tích hợp những tinh thể MOF có kích thước chỉ bằng hạt bụi, nén trong một máy thu năng lượng Mặt trời và một tấm bảng ngưng tụ nước, được đặt bên trong một căn phòng có mái che. Khi không khí xung quanh khuếch tán qua tấm xốp MOF, các phân tử nước sẽ được hút vào các bề mặt bên trong. Ánh sáng mặt trời chiếu vào qua một khe nhỏ giúp làm nóng MOF, đồng thời giúp nước chảy xuống tấm bảng ngưng tụ. Hơi nước ngưng tụ thành dạng lỏng rồi chảy vào bộ phận chứa cho ra thành phẩm là nước sạch.
Tuy chỉ đạt công suất 2,8 lít nước/ngày khi sử dụng 1kg MOF, nhưng tiềm năng của thiết bị này rất lớn vì chi phí sản xuất không cao. Không chỉ tiết kiệm điện, thiết bị này còn có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước của hàng tỷ người trên thế giới, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khó lường.
Huy Hoàng
