Bằng cách áp dụng phương pháp thoát hơi nước qua màng, các nhà khoa học Ai Cập đã tạo nên cách đơn giản, rẻ tiền, không dùng điện để tách nước uống từ nước biển chỉ trong vài phút, hứa hẹn sẽ được áp dụng rộng rãi tại nhiều khu vực khan hiếm nước trên thế giới.
Cách lọc nước ngọt từ nước biển nhanh chóng, rẻ tiền
Hiện tại, việc loại bỏ muối ra khỏi nước biển dường như là cách duy nhất để cung cấp nước cho những nước còn nghèo, đang phát triển, cụ thể là các quốc gia tại Ai Cập, Trung Đông. Để làm được việc đó, người ta phải xây dựng những nhà máy lọc rất lớn, trải qua nhiều giai đoạn lọc khác nhau, đòi hỏi nhiều trang bị mắc tiền và tốn điện.
Mặt khác, các nhà máy này lại thải ra lượng lớn muối và các chất ô nhiễm trở lại đại dương, gây ảnh hưởng tới môi trường. Do đó, các nhà nghiên cứu luôn tìm cách rẻ hơn, sạch hơn và ít tốn năng lượng hơn để tách nước uống từ nước biển.
Và trong chuyển biến mới nhất, nhóm các nhà khoa học Mona Naim, Mahmoud Elewa, Ahmed El-Shafei và Abeer Moneer tại Đại học Alexandria, Ai Cập tuyên bố đã phát triển một loại vật liệu mới, giúp lọc nước ngọt từ nước biển một cách dễ dàng, đơn giản, có thể áp dụng tại hầu hết các nước trên thế giới mà không cần dùng điện.
Kỹ thuật mà họ sử dụng để tách chất lỏng và chất rắn trong nước biển được gọi là pervaporation (PV - thẩm thấu hóa khí, bốc hơi thẩm thấu qua màng, là sự kết hợp giữa thẩm thấu và bốc hơi, được dùng để tách hỗn hợp chất lỏng bằng cách bay hơi riêng phần qua màng bán thấm chọn lọc không xốp). Đây là một quá trình đơn giản với 2 bước: Đầu tiên nước biển sẽ được lọc bằng một màng gốm hoặc polymer. Sau đó sẽ nước sẽ tiếp tục được làm bay hơi bằng chênh lệch áp suất giữa 2 đầu (nguồn vào là áp suất không khí, nguồn ra thường là chân không) và ngưng tụ lại để ra nước ngọt.
Cách làm này được cho là nhanh hơn, sạch hơn và hiệu quả năng lượng hơn so với cách lọc thông thường do nó không cần sử dụng điện để tạo sức nóng làm nước bay hơi. Thật ra, kỹ thuật PV là không mới, nhưng trước giờ, lớp màng được sử dụng rất mắc tiền và sản xuất phức tạp.
Còn lần này, các nhà khoa học đã đột phá ở chỗ tạo nên một lớp màng mới có khả năng hút muối và được tích hợp thêm bột cellulose acetate để tăng cường hiệu quả thoát hơi qua màng. Bột cellulose acetate ở dạng sợi nhỏ, có nguồn gốc từ gỗ mà theo nhóm nghiên cứu là có giá rẻ, dễ dàng tìm thấy tại nhiều nơi.
Lớp màng này sẽ nhanh chóng khử muối trong nước biển có độ mặn cao và thậm chí là có thể lọc được nước biển bị ô nhiễm nặng. Bên cạnh đó, nếu được sử dụng trên quy mô lớn thì nó còn có thể lọc ra các chất gây ô nhiễm và các tinh thể muối để giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Hiện tại các nhà nghiên cứu vẫn chưa công bố kế hoạch thương mại hóa sản phẩm này nhưng nếu có thể, đây sẽ là một phương pháp đầy hứa hẹn dành cho các nước đang phát triển, nơi mà điện và nước vẫn là những nguồn tài nguyên vô cùng khan hiếm.