Thiết bị sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra nước từ không khí

Một đội ngũ các chuyên gia tại MIT và Đại học California, Berkeley vừa phát triển một thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời để tách nước từ không khí. Thiết bị này hoạt động với công suất thấp và trong điều kiện khô cằn. Điều này cực kỳ có ý nghĩa khi nó có thể giúp đỡ những người trên sa mạc tiếp cận được nguồn nước sạch.

Về cơ bản, thiết bị có nguyên lý giống như máy hút ẩm: nó chuyển hơi nước dư trong không khí thành nước. Trong khi máy hút ẩm sử dụng nhiều điện năng, chiếc máy tạo ra nước này chỉ sử dụng nguồn nhiệt từ mặt trời và một vật liệu đặc biệt gọi là MOF.

MOF viết tắt của Metal-Organic Framework. Một MOF là một mạng lưới các phân tử hữu cơ kết hợp với kim loại như magiê hoặc nhôm. MOF trong thiết bị này được làm từ kim loại Zirconi và axit adipic.

Các MOF đóng vai trò như miếng “bọt biển” phân tử, hấp thu và lưu trữ các hạt chất lỏng hoặc khí gas. Chất MOF zirconi/axit adipic phù hợp để thu giữ các phân tử nước trong không khí. Các nhà nghiên cứu kết hợp nó với một hệ thống chứa nước để tạo ra thiết bị này.

Thiết bị hoạt động không cần điện hoặc những vật liệu dùng một lần. Không khí đi qua MOF, các hạt hơi nước được giữ lại. Ánh nắng làm nóng thiết bị, làm nước ngưng tụ trong bể chứa. Với quá trình này, khoảng 1 lít nước có thể được sản xuất ra mỗi ngày trên 0,5 kg vật liệu MOF, ngay cả trong điều kiện khô cằn, độ ẩm 20%.

Số lượng nước này đủ để giữ cho một người khỏi mất nước, nhưng các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng đây chỉ là mẫu thử và còn có nhiều không gian để cải tiến. Các phiên bản trong tương lai của máy tạo ra nước này sẽ sử dụng tốt hơn các vật liệu MOF để làm ra nước nhiều hơn, hoặc sẽ được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của máy.

Trong tương lai, những thiết bị như vậy sẽ được cung cấp cho cộng đồng ở xa, khó tiếp cận nguồn nước. Một phiên bản lớn hơn, hiệu quả hơn của máy làm ra nước có thể dễ dàng sản xuất nhiều lít nước một ngày, đủ để dùng trong một gia đình lớn./.

Trần Ngân (dịch từ PopularMechanics)