Một nhà khoa học tại Viện Công nghệ New Jersey (Mỹ) đang nghiên cứu một phương pháp mới khử mặn trong nước biển bằng màng lọc nano.
Tiến sĩ, Kỹ sư hóa học Kamalesh Sirkar, Giáo sư xuất sắc tại Viện Công nghệ New Jersey (NJIT) và là chuyên gia trong công nghệ phân tách màng, đang dẫn đầu một nhóm nghiên cứu phát triển một phương pháp mới khử mặn trong nước biển.
Sirkar, người đã nhận được hơn 20 bằng sáng chế trong lĩnh vực tách màng, cho biết sử dụng công nghệ của ông, các kỹ sư có thể chiết tách nước từ nước biển có nồng độ muối cao nhất.
Sirkar cho rằng: “Quy trình của chúng tôi đặc biệt đạt hiệu quả cao đối với nước biển có nồng độ muối trên 5,5%. Chúng tôi rất thích quy trình mới này, bởi vì chúng tôi có thể đun bằng nguồn nhiệt lượng thấp có giá rẻ. Chi phí năng lượng ít tốn kém hơn, nhưng lại hoạt động hiệu quả hơn”.
Hiện tại, 5,5% là nồng độ muối cao nhất trong nước biển có thể được xử lý bằng phương pháp thẩm thấu ngược.
Quy trình chưng cất màng của Sirkar rất đơn giản.
Nước được đun bốc hơi từ dung dịch muối. Hơi nước tinh khiết sau được dẫn qua ống nano, lọc qua một lớp màng để chưng cất thành giọt nước ở phía màng bên kia.
Những nguyên tắc cơ bản của quy trình tách qua màng đã được biết tới từ lâu. Ruột của người và động vật là dạng màng bán thấm. Những thí nghiệm trước đây nghiên cứu về quy trình tách qua màng đã được các nhà hóa học tiến hành qua mẫu màng của động vật.
Hiện nay, các quy trình tách qua màng phụ thuộc vào cấu tạo của màng và các thành phần cấu thành của màng.
Kích thước của ống nano thường là điều kiện quyết định thành phần phân tử nào ở thể lỏng hay thể khí sẽ được lọc qua màng.
Thông thường, các phân tử điển hình sẽ chuyển động từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp hơn. Chênh lệch áp suất và nồng độ ở cả hai thành màng sẽ dẫn tới hiện tượng phân tách thực sự xảy ra. Khi kích thước của ống giảm đi thì hiệu quả và khả năng lọc qua màng sẽ tăng lên.
Quy trình tách qua màng được sử dụng trong y sinh học, công nghệ sinh học, hóa học, thực phẩm, hóa dầu, dược phẩm và xử lý nước để tách, lọc trong, cô đặc các dung dịch lỏng hoặc dịch treo (chất lỏng có những hạt chất rắn nhỏ li ti trong đó) hay các hỗn hợp khí.
Nhóm của Sirkar thực hiện quy trình này với màng siêu mỏng, kích cỡ chỉ tính theo nanomét.
Ông đã nỗ lực thực hiện quy trình tách qua màng và công nghệ sinh học tại NJIT từ năm 1992.
Ông dự đoán trước nhiều ứng dụng của quy trình này trong tương lai. Ông phát biểu: “Khử mặn trong nước biển kích thích phát triển kinh tế và chưng cất nước có thể uống được luôn luôn gây được sự lưu tâm của mọi người”.
Pavan Sukhdev Giám đốc điều hành thị trường toàn cầu thuộc Ngân hàng Deutsche (Đức) và là trưởng nhóm sáng kiến nền kinh tế “xanh” của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) cảnh báo rằng các rạn san hô ở các đại dương trên thế giới đang bị hủy hoại nghiêm trọng do nước biển ngày càng bị axit hóa và sự ấm lên toàn cầu. Điều này sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đối với các sinh vật biển và cuộc sống của con người...
Không phải tiến hành khoan thăm dò tràn lan, các nhà khoa học vẫn có thể tìm ra nguồn tài nguyên trong lòng biển, kể cả nước ngọt nhờ phương pháp ảnh điện 2D.
Axit hóa các đại dương đang là một “trái bom nổ chậm” nằm dưới lòng biển, đe dọa nghiêm trọng tới cuộc sống của các loài sinh vật biển và những cộng đồng dân cư sinh sống ở những vùng ven biển, một báo cáo mới đây của tổ chức Natural England (Anh) cảnh báo.
Trong một kết quả nghiên cứu đáng chú ý nêu lên những vấn đề mới về tác động của đi-ô-xít các-bon lên sự sống trong môi trường biển, các nhà khoa học tại Viện hải dương học Woods Hole (WHOI) rất bất ngờ cho biết một số sinh vật có vỏ cứng như cua, tôm thường và tôm hùm sản sinh nhiều vỏ hơn khi tiếp xúc với sự axit hóa đại dương do nồng độ đi-ô-xít các-bon khí quyển cao gây nên.
Một bàn tay máy do các nhà thiết kế ở Hồng Công chế tạo sẽ được Cơ quan nghiên cứu đại dương và môi trường Ifremer của Pháp sử dụng để thăm dò vùng biển sâu. Bàn tay máy làm bằng Titan này chỉ nhỉnh hơn bàn tay người, với trọng lượng gần 1kg, sẽ được gắn vào cánh tay máy trên tàu ngầm Victor 6000, tàu ngầm không người lái do Ifremer chế tạo. Tàu có thể lặn xuống độ sâu 6.000m, mức sâu nhất mà các tàu lặn có thể thực hiện.
Quá trình điện phân nước biển thành nước ngọt sẽ hiệu quả gấp 20 lần, nếu trước đó nước đã được loại bỏ khí. Tác giả nghiên cứu, một người Australia, cho biết phát hiện này sẽ lật lại những gì chúng ta biết về đặc tính của nước xưa nay.
tinkhoahoc.com đang trong giai đoạn chạy thử nghiệm và hoàn thiện nội dung. tinkhoahoc.com là cổng thông tin thành viên của Hệ thống CIINS do USS Corp giữ bản quyền.
Rất mong nhận được sự hợp tác, góp ý từ các chuyên gia.
Mọi thông tin góp ý, hợp tác xin liên hệ: admin@tinkhoahoc.com Mobile: 098 300 6168.
Xem tốt nhất với trình duyệt Mozilla Firefox 3.0 ++