Những phát minh từ thiên nhiên

Thứ ba, 25/06/2019

Nhiên liệu lỏng được sử dụng cho máy bay, tàu biển, ôtô được sản xuất từ ánh nắng và không khí. Công trình này đang được các nhà khoa học tại Thụy Sĩ nghiên cứu.

Biến ánh nắng và không khí thành nhiên liệu lỏng

CO₂ và nước chiết xuất từ không khí xung quanh sẽ được bơm vào lò phản ứng Mặt trời, đồng thời sử dụng nhiệt từ Mặt trời để tách phân tử thành hydro và carbon monoxide.

Nhiên liệu lỏng được sử dụng cho máy bay, tàu biển, ôtô được sản xuất từ ánh nắng và không khí. Công trình này đang được các nhà khoa học tại Thụy Sĩ nghiên cứu.

Đây là hệ thống lọc ánh nắng Mặt Trời mini được nghiên cứu tại Đại học Zurich, Thụy Sĩ.

Đây là hệ thống lọc ánh nắng Mặt Trời mini được nhóm nghiên cứu tại Đại học Zurich, Thụy Sĩ, xây dựng. CO₂ và nước chiết xuất từ không khí xung quanh sẽ được bơm vào lò phản ứng Mặt Trời và sử dụng nhiệt Mặt Trời để tách phân tử thành hydro và carbon monoxide, còn gọi là khí tổng hợp.

Theo nhóm nghiên cứu, việc hội tụ nắng Mặt Trời sẽ tạo ra nhiệt độ đủ cao cho các phản ứng nhiệt hóa nhanh, giúp tăng tốc quá trình sản xuất khí tổng hợp. Khí tổng hợp này có thể dễ dàng xử lý thành dầu hỏa, nhiên liệu lỏng, methanol và các loại nhiên liệu khác phổ biến hiện nay.

Hiện hệ thống lọc mini này có thể tạo ra 100 mililit nhiên liệu mỗi ngày, và nhóm nghiên cứu đang đặt mục tiêu đến năm 2025 sẽ có nhà máy sản xuất năng lượng Mặt Trời đầu tiên với công suất sản xuất khoảng 10 triệu lít methanol mỗi năm.

Thu nước ngọt từ nước biển bằng ánh nắng

Các chuyên gia thuộc Viện Hoá học (Viện Khoa học-Công nghệ VN) đang triển khai ứng dụng trên thực tế công nghệ mới: cất nước biển bằng năng lượng mặt trời để lấy nước ngọt.

Hai hệ thiết bị thử nghiệm đã được lắp đặt tại Bến Tre. Một hệ được đặt tại ngư trường Bình Đại vào cuối tháng 8/2005, cung cấp 120-150 lít nước sạch mỗi ngày cho đội công nhân 8 người. Hệ còn lại, nhỏ hơn, được lắp đắt tại một hộ gia đình ở thị xã Bến Tre.

Các chuyên gia đang lắp đạt hệ thiết bị cất nước biển bằng năng lượng mặt trời tại ngư trường Bình Đại, Bến Tre. Mặc dù đã khoan tới độ sâu 400m nhưng vẫn không tìm thấy nước ngọt ở đây. Còn nếu lắp đặt hệ thống lọc thẩm thấu ngược thì phải tốn vài trăm triệu đồng, không phù hợp vì dân cư sống phân tán.

Ưu điểm của công nghệ này là chi phí đầu tư thấp, dễ sử dụng, tạo nước sạch cho cư dân ở nơi xa xôi, khan hiếm nước ngọt, sống phân tán và không có điện.

Công nghệ trên dựa vào nguyên lý làm bốc hơi nước biển để thu nước ngọt.

Nước biển được đưa vào các bồn chứa. Phía trên bồn được che kín bằng mái kính trong suốt để đón ánh nắng. Nắng làm cho nước mặn bên trong nóng lên và bay hơi. Hơi nước bay lên gặp bề mặt phía dưới của mái kính sẽ ngưng đọng thành giọt, chảy vào thùng chứa. Kết quả là nước thu được sạch hơn cả nước mưa vì không bị nhiễm bụi bẩn từ khí quyển.

Tuy nhiên, hiệu suất của phương pháp trên thường thấp, chỉ thu được 2-3lít/ngày trên một mét vuông do thời gian có nắng trong ngày thường chỉ có 6-9 tiếng. Trên cơ sở nghiên cứu công nghệ tích trữ nhiệt bằng vật liệu chuyển pha trong gần 10 năm qua nên nhóm nghiên cứu của TS Nguyễn Tiến Tài, Phòng Vật liệu vô cơ, đã quyết định ứng dụng công nghệ này nhằm tăng hiệu suất của quy trình cất nước biển.

TS Tài tiết lộ vật liệu tích trữ nhiệt theo cơ chế chuyển pha mà nhóm sử dụng là một hợp chất sẵn có và rẻ tiền tại VN, có nguồn gốc từ sản phẩm dầu mỏ. Trong trường hợp này, chuyển pha có nghĩa là khi vật liệu nhận nhiệt thì nó mềm ra và khi toả nhiệt thì cứng lại.

Hệ thống lắp đại tại Bình Đại gồm 3 modul, mỗi modul có diệnt ích đón nắng 4m2.

Được đặt trong thiết bị cất nước, vật liệu sẽ tích trữ nhiệt dư thừa từ ánh nắng ban ngày. Khi tắt nắng, vật liệu sẽ giải phóng lượng nhiệt đã tích được nhằm kéo dài quá trình cất nước.

Bằng cách này, nhóm đã thu được 8-10 lít/ngày trên mỗi mét vuông. Hiện nhóm tiếp tục cải tiến công nghệ để nâng hiệu suất lên 15-20lít/m2/ngày. Nhóm cũng dự định bổ sung một số chất vi lượng vào nước sau khi lọc vì nước cất theo kiểu này thường quá sạch.

Trong tháng 3 tới, công nghệ sẽ được thử nghiệm tại Thừa Thiên-Huế.

Sau khi hoàn thiện, nhóm sẽ chuyển giao công nghệ để sản xuất đại trà cho các địa phương chẳng hạn như hải đảo vàcác cùng khan hiếm nước ngọt.

Kỳ vọng của nhóm là giảm giá thành xuống còn 1 triệu đồng/m2 khi đưa vào ứng dụng đại trà.

Văn Công tổng hợp (Theo khoahoc.tv)

Tags