Biến không khí thành nước uống ngay cả ở sa mạc khô cằn nhất

Các nhà nghiên cứu Mỹ đã sử dụng công nghệ mới để tạo ra nước uống an toàn trực tiếp từ không khí.(Ảnh: Ilias Katsouras jr)

Đây là bước tiến lớn hướng tới việc cung cấp nước uống an toàn, dễ tiếp cận cho mọi người trên toàn cầu và hoạt động ở bất cứ nơi nào có hơi nước trong không khí, các nhà khoa học cho biết trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Water.

Máy thu hoạch nước được làm từ hydrogel (một vật liệu có khả năng hấp thụ nước cao) được bao bọc giữa hai lớp kính, giống như một cửa sổ. Vào ban đêm, thiết bị hấp thụ hơi nước từ khí quyển.

Vào ban ngày, nước ngưng tụ trên kính nhờ lớp phủ giữ cho kính mát. Sau đó, nước lỏng nhỏ giọt xuống kính và được thu thập trong một hệ thống ống.

Hydrogel được tạo thành một hình dạng đặc biệt, một loạt các mái vòm giống như một tấm màng bong bóng phồng lên khi hấp thụ hơi nước. Các mái vòm làm tăng diện tích bề mặt của vật liệu, làm tăng lượng nước mà nó có thể chứa.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị mới này trong một tuần tại Thung lũng Chết, thung lũng sa mạc độc đáo trải dài qua một số vùng của California và Nevada.

Đây là nơi nóng nhất thế giới và là nơi khô hạn nhất ở Bắc Mỹ. Nó đã tạo ra khoảng một phần tư đến hai phần ba cốc nước mỗi ngày (57-161,5 ml). Ở những khu vực ẩm ướt hơn, thiết bị này sẽ tạo ra nhiều nước hơn.

Thiết kế này hiệu quả hơn nhiều so với một số nỗ lực trước đây nhằm thu thập nước uống từ không khí, tất cả đều không cần điện để cung cấp năng lượng, đại diện của MIT cho biết.

Các nhà nghiên cứu cũng giải quyết một vấn đề tồn tại lâu dài khác với chất lượng nước thu thập được bằng cách sử dụng thiết kế hydrogel. Muối lithium, được thêm vào hydrogel để tăng khả năng hấp thụ nước, thường rò rỉ vào nước trong các thiết kế tương tự, khiến nước không an toàn để uống nếu không được xử lý thêm.

Thiết kế mới này bao gồm chất ổn định muối gọi là glycerol giúp giảm rò rỉ xuống dưới 0,06 ppm, ước tính của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ về lượng muối lithium có thể có trong nước ngầm trước khi có thể không an toàn để uống.

Mặc dù một tấm pin có thể không sản xuất đủ nước để duy trì cho cả một hộ gia đình, nhưng chúng không chiếm nhiều diện tích, điều này có nghĩa là có thể lắp đặt nhiều tấm pin cho một hộ gia đình.

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng sử dụng tám tấm pin 1m x 2m có thể đủ để cung cấp cho các hộ gia đình ở bất kỳ nơi nào không dễ dàng tiếp cận được với nước uống an toàn.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch thử nghiệm các tấm pin trong môi trường hạn chế về nguồn lực để tìm hiểu thêm về hiệu suất của thiết bị trong các điều kiện khác nhau.