Tạo ra hơi nước bằng công nghệ nano

Một nhóm các nhà khoa học đã tìm ra một phương pháp mới mang tính cách mạng, sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra hơi nước bằng công nghệ nano mà không cần phải làm nóng cả thùng chứa để nước bên trong đạt đến điểm sôi.

Hơi nước được sử dụng từ nhiều thế kỷ nay trong nhiều lĩnh vực. Trong khi việc sử dụng hơi nước như một nguồn năng lượng khá thân thiện với môi trường thì quá trình tạo ra hơi nước lại khá tốn kém.

Trong hầu hết các trường hợp, nhiên liệu hóa thạch như than đá hay khí được đốt cháy để đun nóng nước trong thùng chứa và như vậy rất nhiều năng lượng bị lãng phí vào việc làm nóng các thùng chứa để nước bên trong đạt đến điểm sôi và sau đó tạo ra hơi nước. Chính vì thế mà các dạng năng lượng khác đã chiếm ưu thế hơn so với hơi nước.

Tạo ra hơi nước theo phương pháp truyền thống. (Beth Buczynski)

Tuy nhiên, gần đây các nhà khoa học đã sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra hơi nước bằng các phân tử nano. Nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Hội Hóa học Hoa Kỳ, trong đó giải thích cơ chế hoạt động của phương pháp làm sôi chất lỏng bằng công nghệ nano. Các hạt nano kim loại được chiếu sáng có thể nhanh chóng đạt đến nhiệt độ 212^oF (điểm sôi của nước) sau từ 5 đến 20 giây. Hơi nước sau đó hình thành xung quanh bề mặt của mỗi phân tử nano và cuối cùng hơi nước thoát ra từ các phân tử, tạo nên các bong bóng nano nổi lên trên bề mặt và thoát ra ngoài như khi nước tỏa hơi vậy. Việc thêm hàng triệu các hạt nano vào nước là điều rất dễ làm cho nên có thể ứng dụng vào các ngành công nghiệp dựa vào năng lượng hơi nước.

Phương pháp này cũng mang lại hiệu quả kinh tế cho công nghiệp chưng cất rượu, khử muối, tinh lọc nước cũng như các lĩnh vực liên quan đến khử trùng, từ quá trình xử lý chất thải y tế cho đến việc tiệt trùng các dụng cụ y tế.

Tiến sĩ Paul Weiss, Tổng biên tập của Tạp chí Hội Hóa học Hoa Kỳ phát biểu rằng, nghiên cứu này đã mở ra một ứng dụng mang tính cách mạng của các phân tử nano trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Các tác giả cho thấy rằng ánh sáng mặt trời có thể được sử dụng để tạo ra hơi nước mà hầu như không có sự lãng phí nhiệt. Những lợi ích xã hội mà nó mang lại thật kinh ngạc.