Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển thiết bị lọc nước tốc độ cao từ vật liệu CTF, có thể tái chế nhiều lần mà không mất hiệu quả.
Nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST), Hàn Quốc, phát triển phương pháp làm sạch nước mới có thể loại bỏ hạt vi nhựa và các chất ô nhiễm khác một cách nhanh chóng, hiệu quả, Interesting Engineering hôm 31/12 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Advanced Materials.
Mô phỏng nguyên mẫu của hệ thống lọc nước tốc độ cao. Ảnh: Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST)
Với mức độ phổ biến của nhựa ngày nay, không ngạc nhiên khi vi nhựa hiện diện ở gần như mọi nơi trên Trái đất, kể cả những khu vực được cho là sạch sẽ. Từ các cực đến những rãnh đại dương sâu nhất và đỉnh núi cao nhất, giới chuyên gia đều tìm thấy hạt vi nhựa. Chúng đang di chuyển lên theo chuỗi thức ăn và chạm đến con người. Một số vật liệu đang được nghiên cứu để loại bỏ hạt vi nhựa là nanocellulose, dây bán dẫn, "cột nano" từ tính và các ống lọc làm từ cát, sỏi, màng sinh học.
Trong nghiên cứu mới, chất CTF (khung triazene cộng hóa trị) đóng vai trò then chốt. Vật liệu này rất xốp và có diện tích bề mặt lớn nên có nhiều không gian bên trong để lưu giữ các phân tử thu thập được. Nghiên cứu trước đó cũng cho thấy, các hợp chất tương tự có thể loại bỏ thuốc nhuộm hữu cơ trong nước thải công nghiệp.
Nhóm nhà khoa học điều chỉnh để các phân tử trong CTF ưa nước hơn, sau đó cho vật liệu này trải qua quá trình oxy hóa nhẹ. Thử nghiệm cho thấy 99,9% chất ô nhiễm bị loại bỏ khỏi nước chỉ trong 10 giây do bộ lọc hoạt động với tốc độ cao. Ngoài ra, vật liệu này có thể tái chế nhiều lần mà không mất hiệu quả.
Trong một thử nghiệm khác, nhóm nhà khoa học đã tạo ra một phiên bản polymer có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời, chuyển thành nhiệt rồi sử dụng lượng nhiệt đó để lọc các hóa chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), cũng là chất ô nhiễm. Dưới tác động của bức xạ mặt trời, cách này có thể loại bỏ hơn 98% VOC. Một nguyên mẫu kết hợp cả hai loại màng có thể loại bỏ hơn 99,9% cả hai loại chất ô nhiễm (vi nhựa và VOC).
"Chúng tôi kỳ vọng đây sẽ là một công nghệ toàn cầu với hiệu quả kinh tế cao, có thể lọc sạch nước ô nhiễm và cung cấp nước uống ở cả những khu vực không có điện", giáo sư Park Chi-Young, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.