Pin năng lượng mặt trời mới có thể dùng để sản xuất nước sạch

Một loại tấm pin mặt trời được thiết kế đặc biệt có thể sử dụng để đặt trong nguồn nước bị ô nhiễm và làm cho nguồn nước đó trở nên sạch hơn hiệu quả bằng ánh sáng mặt trời.

Các nhà nghiên cứu do quân đội Hoa Kỳ tài trợ tin rằng họ đã tìm ra cách tạo ra một loại thiết bị rẻ tiền không chỉ giúp cho binh sĩ của họ có nguồn nước sạch để uống trong khi làm nhiệm vụ mà còn có thể giúp giải quyết được vấn đề khủng hoảng nước sạch trên toàn cầu, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển có nguồn nước bị ô nhiễm. Các nhà nghiên cứu của trường đại học Rochester cho biết đột phá của họ dựa trên công nghệ xử lý laser và nhôm đen.

Các công nghệ này giúp khả năng hấp thụ cao và siêu thấm, nghĩa là nó có thể tách nước và kéo lên bề mặt. Sau đó, nó được kết hợp với pin năng lượng mặt trời để sử dụng như một chiếc máy lọc nước năng lượng mặt trời.

Khi tấm pin năng lượng mặt trời được nhúng trong nước ở một góc đối diện với mặt trời, nó sẽ “rút” ra một màng nước mỏng lên trên bề mặt tấm kim loại. Đồng thời, bề mặt đen này có khả năng giữ lại gần như 100% năng lượng mà nó hấp thụ từ mặt trời để làm nóng nước. Hơn nữa, các cấu trúc bề mặt vật liệu hút ẩm (wicking) làm thay đổi liên kết giữa các phần tử nước, từ đó làm tăng hiệu quả của quá trình bay hơi.

Cách “rẻ tiền” để giải quyết khủng hoảng nước sạch toàn cầu

Giáo sư Chunlei Guo cho biết rằng “Ba điều này đã cùng nhau giúp cho công nghệ trở nên lý tưởng và vận hành tốt hơn với hiệu suất gần như 100%, đây có thể sẽ là một ứng dụng đơn giản, độ bền cao, chi phí rẻ để giải quyết cuộc khủng hoảng nước toàn cầu, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển”.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng thiết bị có thể làm giảm sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm đến mức an toàn và có thể uống trực tiếp.

Các nhà nghiên cứu cho biết rằng, cho đến nay phương pháp làm bay hơi nước (tách nước sạch) chủ yếu là dựa trên bức xạ mặt trời để đun nóng. Điều này có thể làm nóng khổi lượng nước lớn nhưng chỉ bay hơi lớp trên cùng. Thay vào đó, sự đổi mới trong việc ứng dụng pin năng lượng mặt trời này “kéo” một lớp nước mỏng ra khỏi hồ chứa đưa lên bề mặt tấm pin và từ đó làm bay hơi lớp nước mỏng này bằng năng lượng mặt trời.

Theo Chunlei: “Hơn nữa, bởi vì chúng tôi sử dụng một bề mặt có rãnh mở, nên rất dễ dàng để vệ sinh cho thiết bị. Ưu điểm lớn nhất là góc của tấm pin mặt trời có thể được điều chỉnh liên tục để đối diện trực tiếp với mặt trời, điều này giúp tối đa hóa khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời”.