SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NGHỆ AN
Thiết bị điện mặt trời biến nước bẩn thành nhiên liệu hudro và nước uống
Các nhà khoa học Anh đã đạt được bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng năng lượng mặt trời để chế biến nước ô nhiễm hoặc nước biển thành nhiên liệu hydro sạch và nước uống sạch. Thiết bị mới này không chỉ hoạt động với mọi nguồn nước mở mà còn không đòi hỏi nguồn điện bên ngoài, mở ra triển vọng sử dụng rộng rãi tại các vùng xa hoặc nơi tài nguyên có hạn.
Quy trình tách nước bằng quang xúc tác chuyển đổi ánh nắng mặt trời trực tiếp thành hydro giờ đây có thể được thực hiện với bất kỳ nguồn nước nào, bao gồm cả nước ô nhiễm và nước biển. Trước đây, quá trình này yêu cầu nước tinh khiết và không gian lớn, nhưng thiết bị mới của Đại học Cambridge giải quyết được vấn đề này bằng cách sử dụng mọi nguồn nước chưa qua xử lý, từ nước sông đến nước biển và thậm chí là nước thải công nghiệp đục.
Chanon Pornrungroj, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Kết hợp chức năng sản xuất năng lượng mặt trời với sản xuất nước trong một thiết bị duy nhất là rất phức tạp. Việc tách nước bằng năng lượng mặt trời đòi hỏi sử dụng nước hoàn toàn tinh khiết, nhưng thiết bị của chúng tôi có thể sử dụng mọi nguồn nước, từ nước biển đến nước thải công nghiệp”.
Thiết bị sử dụng một lớp hấp thụ tia cực tím màu trắng phía trên để sản xuất hydro thông qua quá trình tách nước. Phần ánh sáng còn lại trong quang phổ mặt trời được truyền xuống đáy thiết bị, làm bay hơi nước. Điều này giúp mô phỏng hiện tượng thoát hơi nước, một quá trình tự nhiên quan trọng đối với cây cỏ và giờ đây cũng được áp dụng trong quá trình sản xuất năng lượng.
Ariffin Mohamad Annuar, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ: “Ở vùng sâu vùng xa hoặc khu vực đang phát triển, nơi nước sạch khan hiếm và cơ sở hạ tầng lọc nước không có sẵn, việc phân tách nước là vô cùng khó khăn. Một thiết bị hoạt động bằng nước ô nhiễm có thể giải quyết cùng lúc hai vấn đề: tách nước để tạo ra nhiên liệu sạch và sản xuất nước uống sạch”.
Thử nghiệm thiết bị đã được tiến hành với nước từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nước sông Cam ở trung tâm thành phố Cambridge và nước thải công nghiệp từ ngành công nghiệp giấy. Trong môi trường nước biển nhân tạo, thiết bị duy trì 80% hiệu suất ban đầu sau 154 giờ. Với khả năng giải quyết các vấn đề về tính bền vững và nền kinh tế tuần hoàn, đội ngũ nghiên cứu đã đăng ký kết quả nghiên cứu của mình trên tạp chí Nature Water./.
Quy trình tách nước bằng quang xúc tác chuyển đổi ánh nắng mặt trời trực tiếp thành hydro giờ đây có thể được thực hiện với bất kỳ nguồn nước nào, bao gồm cả nước ô nhiễm và nước biển. Trước đây, quá trình này yêu cầu nước tinh khiết và không gian lớn, nhưng thiết bị mới của Đại học Cambridge giải quyết được vấn đề này bằng cách sử dụng mọi nguồn nước chưa qua xử lý, từ nước sông đến nước biển và thậm chí là nước thải công nghiệp đục.
Chanon Pornrungroj, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Kết hợp chức năng sản xuất năng lượng mặt trời với sản xuất nước trong một thiết bị duy nhất là rất phức tạp. Việc tách nước bằng năng lượng mặt trời đòi hỏi sử dụng nước hoàn toàn tinh khiết, nhưng thiết bị của chúng tôi có thể sử dụng mọi nguồn nước, từ nước biển đến nước thải công nghiệp”.
Thiết bị sử dụng một lớp hấp thụ tia cực tím màu trắng phía trên để sản xuất hydro thông qua quá trình tách nước. Phần ánh sáng còn lại trong quang phổ mặt trời được truyền xuống đáy thiết bị, làm bay hơi nước. Điều này giúp mô phỏng hiện tượng thoát hơi nước, một quá trình tự nhiên quan trọng đối với cây cỏ và giờ đây cũng được áp dụng trong quá trình sản xuất năng lượng.
Ariffin Mohamad Annuar, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ: “Ở vùng sâu vùng xa hoặc khu vực đang phát triển, nơi nước sạch khan hiếm và cơ sở hạ tầng lọc nước không có sẵn, việc phân tách nước là vô cùng khó khăn. Một thiết bị hoạt động bằng nước ô nhiễm có thể giải quyết cùng lúc hai vấn đề: tách nước để tạo ra nhiên liệu sạch và sản xuất nước uống sạch”.
Thử nghiệm thiết bị đã được tiến hành với nước từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nước sông Cam ở trung tâm thành phố Cambridge và nước thải công nghiệp từ ngành công nghiệp giấy. Trong môi trường nước biển nhân tạo, thiết bị duy trì 80% hiệu suất ban đầu sau 154 giờ. Với khả năng giải quyết các vấn đề về tính bền vững và nền kinh tế tuần hoàn, đội ngũ nghiên cứu đã đăng ký kết quả nghiên cứu của mình trên tạp chí Nature Water./.
An Khang (TH)
Nguồn: Sưu tầm
Tags: nhà khoa học, bước tiến
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
