Biến nước biển thành nước uống nhờ tấm màng graphen lọc muối

Trong một khoảng thời gian, graphen được cho là một loại vật liệu đầy hứa hẹn để thực hiện mục tiêu này, thế nhưng, mọi nỗ lực trước đây đều thất bại vì các tấm màng graphen ô-xít đều bị phồng lên khi ngâm trong nước khiến cho các hạt muối có thể xuyên qua được, cản trở khả năng lọc nước biển.

Tuy nhiên, nhà khoa học Nair và các đồng nghiệp đã loại bỏ vấn đề này bằng cách tạo ra các tường chắn bằng nhựa epoxy ở cả hai mặt của màng lọc. Điều này cho phép họ kiểm soát chặt chẽ kích thước của lỗ màng lọc, đảm bảo cho các lỗ này đủ nhỏ để có thể lọc tất cả các loại muối có trong nước biển.

“Từng phân tử nước thì có thể đi qua màng lọc, nhưng NaCl thì không - nó luôn cần đến sự giúp đỡ của các phân tử nước”. Khi muối thông thường tan trong nước, chúng luôn tạo ra một lớp “vỏ” bằng các phân tử nước bao quanh các phân tử muối. Kích thước của “lớp vỏ nước” lớn hơn so với kích thước của các mao mạch nhỏ xíu trong lớp graphen ô-xít, khiến cho muối bị chặn lại không thể trôi theo nước. Các phân tử nước có thể đi qua rào cản của màng lọc và chảy cực kỳ nhanh nên lớp màng này rất lý tưởng để khử muối.

Theo số liệu từ báo cáo năm 2017 của Chương trình Hợp tác Giám sát giữa Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Quỹ Nhi đồng Liên Hợp Quốc (UNICEF), có 844 triệu người không được dùng nước sạch. Tấm màng lọc graphen ô-xít này có thể mang đến một phương pháp rẻ tiền, nhanh gọn và hiệu quả hơn để lọc nước biển.

Graphen một lớp rất khó sản xuất hàng loạt, nhưng vì dự án này sử dụng graphen ô-xít nên rất dễ sản xuất và giá thành tương đối rẻ.

Nhà nghiên cứu Nair cho hay “mục tiêu cuối cùng của nhóm nghiên cứu là tạo ra một thiết bị lọc để sản xuất nước uống từ nước biển hoặc nước thải mà chỉ cần dùng rất ít năng lượng”.

Tuy nhiên, hiện tại phương pháp này mới chỉ được chứng minh trong phòng thí nghiệm. Cần phải có các nghiên cứu bổ sung để biến nó trở thành một lựa chọn thực tế.

Các nhà khoa học trên toàn thế giới đang nỗ lực nghiên cứu và phát triển các phương pháp tốt hơn để sản xuất nước uống sạch, từ việc triển khai kỹ thuật khử muối cho đến cải tiến máy móc để biến nước giải thành nước uống.

Với mực nước biển ngày càng dâng cao, hàng triệu người đang rất cần nước uống, nên phương pháp để biến nước biển thành nước uống sẽ là một phương pháp cực kỳ hiệu quả và tiết kiệm.

Anh Thư (Tổng hợp)