– Theo thống kê của Liên hợp quốc cho thấy, 40% dân số thế giới hiện nay bị ảnh hưởng bởi tình trạng khan hiếm nước, 80% nước thải được đổ thẳng ra môi trường mà không qua xử lý và hơn 90% dịch bệnh có liên quan đến nguồn nước. Nên mới đây, các nhà khoa học Australia đã sáng chế ra một loại vật liệu mới, chỉ cần sử dụng ánh sáng Mặt trời thiết bị lọc nước có thể khử được gần như 100% các loại vi khuẩn gây bệnh. 

>>>Ứng dụng năng lượng từ thác nước nhỏ

>>>Biến không khí ẩm thành nước sạch bằng “siêu bọt biển”

Trong một thử nghiệm của mình tại trường Đại học Công nghệ Sydney (Australia), các nhà khoa học này đã sử dụng ánh sáng Mặt trời và một loại vật liệu mới phát minh đã có thể sẵn sàng lọc nước sạch gần như tuyệt đối, phục vụ đủ nhu cầu về nước của 4 người trưởng thành trong một ngày.

Loại vật liệu kỳ diệu này chính là một tấm graphitic carbon nitride 2D – một chất quang xúc tác. Chất quang xúc tác này giải phóng electron khi ánh sáng chiếu vào, cho ra những chất hóa học có gốc oxy mang theo khả năng diệt khuẩn cấp độ cao.

Chất hóa học có khả năng tiêu diệt vi khuẩn mới có một điểm khiến nó vượt trội hơn hẳn những cách lọc nước khác như: các chất quang xúc tác đều chứa kim loại, và khi tan vào trong nước nó sẽ khiến nước bị nhiễm độc.

Còn những vật liệu khác không chứa kim loại như tấm vật liệu 2D được các nhà khoa học Đại học Công nghệ Sydney sử dụng trong nghiên cứu không gây độc tính, tuy nhiên lại không được hiệu quả bằng những thứ vật liệu rò rỉ kim loại ra nước bởi vì chúng giữ electron rất chặt.

Trong khi nghiên cứu và thực hành thí nghiệm, nhà khoa học vật chất Guoxiu Wang tại ĐH Công nghệ Sydney cùng các cộng sự của mình đã tạo một tấm graphitic carbon nitride siêu mỏng, thêm những thành phần hóa học như axit hay xeton để thu hút các electron ra rìa tấm vật liệu. Tại rìa các tấm vật liệu, các electron nhảy lên các nguyên tử oxy có trong nước và biến thành một sự kết hợp tiêu diệt vi khuẩn như hydro peroxide.

Mức độ an toàn cao

Hiện nay, cả nhân loại chúng ta đã, đang và sẽ tiếp tục bị cuốn vào vòng xoáy công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Không chỉ ở các quốc gia nghèo, đang phát triển mà ngay thậm chí tại các quốc gia phát triển thì môi trường cũng đang đương đầu hết sức khó khăn.

Đặc biệt, vấn đề nhân đạo đang đặt ra trước mắt chúng ta khi hàng năm có tới khoảng gần 1 triệu người tử vong do sử dụng nguồn nước nhiễm khuẩn.

Chỉ tính riêng châu Phi, hàng năm có khoảng 3,5 triệu người dân đã phải bỏ mạng liên quan đến nước uống không an toàn, vệ sinh kém và các tập tục vệ sinh không đạt chuẩn.

Với thiết bị lọc nước mới của các nhà khoa học

Australia, có tới 99,9999% vi khuẩn bị tiêu diệt bởi ánh sáng Mặt trời, trong đó có cả khuẩn E.coli. Ngoài ra, thời gian lọc nước của vật liệu thiết bị này nhanh gấp đôi so với những thiết bị lọc nước thông thường hiện nay.

Ví dụ, thiết bị lọc nước thông thường muốn lọc được 10 lít nước thì phải mất tới hơn 1 giờ, trong khi đó thiết bị lọc mới có thể lọc được 10 lít nước trong vòng nửa giờ.

“Mục đích của chúng tôi là phát triển thiết bị sử dụng ánh sáng Mặt trời để lọc nước sạch gần như tinh khiết để đáp ứng nhu cầu tối thiểu cho cuộc sống tại các quốc gia nghèo, chưa phát triển hoặc những vùng xa xôi hẻo lánh khó tiếp cận với nguồn nước sạch”, ông Guoxiu Wang cho biết.

Bên cạnh đó, ông Wang cũng khẳng định rằng, các thành phần nito và carbon được sử dụng trong thí nghiệp thì hoàn toàn không hề tốn kém. Trong tương lai gần, Wang và các cộng sự của mình đang muốn nhân rộng mô hình lọc nước kiểu mới phục vụ cho mục đích nhân đạo và cả thương mại.

Anh Thư (T/h)