Thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời tạo ra nước từ không khí ở Abu Dhabi.
Sản xuất nước từ không khí đang trở thành hiện thực hiệu quả và bền vững nhờ những tiến bộ khoa học ở UAE. Đại học Khalifa là một trong những tổ chức và công ty hàng đầu biến khái niệm này thành hiện thực. Nó đã phát triển các máy tạo nước chạy bằng năng lượng mặt trời nhằm cung cấp giải pháp bền vững cho tình trạng thiếu mưa ở Trung Đông.
Để đánh dấu Ngày Nước Thế giới, một ngày nhằm nhấn mạnh tầm quan trọng của nước sạch và trong lành, The National đã đến thăm các dự án của trường đại học để tìm hiểu xem chúng đang tiến triển như thế nào. Công nghệ sử dụng các tấm pin mặt trời có khả năng hút hơi nước từ không khí một cách hiệu quả, hứa hẹn giảm đáng kể chi phí và tác động đến môi trường của các phương pháp sử dụng nước truyền thống. Ở những vùng khan hiếm mưa và nhập khẩu nước tốn kém, sự đổi mới này đóng vai trò đặc biệt quan trọng.
Với khả năng sản xuất tới 5.000 lít nước mỗi ngày, những máy phát điện này thể hiện bước nhảy vọt hướng tới an ninh nước bền vững, phù hợp với nỗ lực toàn cầu nhằm tìm kiếm các giải pháp nước hiệu quả và thân thiện với môi trường. Trung Đông phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước nghiêm trọng, với lượng nước sẵn có bình quân đầu người sẽ giảm xuống dưới 500 mét khối mỗi năm, cho thấy sự khan hiếm nước tuyệt đối. Đến năm 2050, khu vực này sẽ cần thêm 25 tỷ mét khối nước mỗi năm, tương đương với việc xây dựng 65 nhà máy khử muối có quy mô tương đương nhà máy Ras Al Khair của Ả Rập Saudi.
Đại học UAE vươn lên thách thức
Trong chuyến tham quan một trong những máy tạo nước chạy bằng năng lượng mặt trời tại khuôn viên Sas Al Nakhl của Đại học Khalifa, Giáo sư Samuel Mao đã rót một cốc nước và uống một ngụm. “Đó là một giải pháp tuyệt vời,” Giáo sư Mao nói với The National. Ông cho biết trường đại học đang trong quá trình chuẩn bị đơn xin cấp bằng sáng chế cho việc triển khai phương pháp tạo nước độc đáo. Giáo sư Mao, giáo sư thực hành về kỹ thuật cơ khí và là giám đốc cấp cao của Viện Masdar, cho biết các nhà nghiên cứu đang tìm cách giảm chi phí thực hiện, nhưng có nhiều lý do để lạc quan.
Sự khan hiếm nước toàn cầu
Máy tạo nước trong khí quyển, cho phép thu hơi ẩm từ không khí, được sử dụng trên khắp thế giới nhưng cần nguồn năng lượng, điều này phủ nhận một số mục tiêu bền vững đằng sau chúng. Giải pháp của Đại học Khalifa là sử dụng các tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng cho phân tích cú pháp, tạo ra giải pháp không sử dụng lưới có thể được sử dụng đặc biệt ở Trung Đông và Bắc Phi, nơi có nhiều ánh nắng mặt trời. Giáo sư Mao cho biết: “Công nghệ này liên quan đến việc sử dụng năng lượng mặt trời để tách hơi nước trong không khí bằng cách làm mát không khí dưới điểm sương”. Ông cho biết việc triển khai khái niệm nhỏ hơn tại Đại học Khalifa có thể tạo ra khoảng 50 lít nước mỗi ngày, nhưng việc triển khai lớn hơn có thể tạo ra tới 5.000 lít mỗi ngày mà không gây ô nhiễm và lãng phí như các quy trình khử muối thông thường.
Giáo sư Mao cho biết: “Nước được tạo ra miễn là có ánh nắng mặt trời và độ ẩm trong không khí, đồng thời hệ thống không cần nguồn điện từ lưới điện”. Việc tìm kiếm các giải pháp nước bền vững đã dẫn đến nhiều cách tiếp cận đổi mới khác nhau trên toàn thế giới, bao gồm cả tại hội nghị khí hậu COP28 ở Dubai, nơi các giải pháp khai thác và an ninh nước là tâm điểm. Ở đó, Manhat, một công ty khởi nghiệp của UAE với mục tiêu xây dựng trang trại nổi sử dụng công nghệ độc quyền để tạo ra nước ngọt từ đại dương mà không cần điện, đã có một gian hàng trưng bày các thiết bị của mình. Tiến sĩ Saeed Alkhazraji, người sáng lập Manhat, cho biết: “Chúng tôi muốn đưa công nghệ này ra thị trường càng sớm càng tốt.
Xếp hạng căng thẳng về nước
Đổi mới cho một tương lai bền vững
Những tiến bộ gần đây trong công nghệ đã chỉ ra rằng việc thu hoạch nước trực tiếp từ không khí không chỉ khả thi mà còn ngày càng hiệu quả hơn, ngay cả trong những môi trường khô hạn nhất. Các nhà nghiên cứu ở Vương quốc Anh đã phát triển “Solar2Water”, một hệ thống hoạt động tốt hơn AWG thông thường bằng cách tạo ra lượng nước gấp đôi, bất kể độ ẩm xung quanh. Công nghệ này hoạt động với hiệu quả vượt trội, khai thác năng lượng mặt trời để sản xuất nước sạch một cách bền vững và thân thiện với môi trường.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts đã đạt được tiến bộ đáng kể với hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời có khả năng chiết xuất nước uống được từ không khí có độ ẩm thấp tới 20%.
Bước đột phá này đạt được bằng cách sử dụng thiết kế hai giai đoạn sử dụng zeolit, một vật liệu hấp phụ phổ biến rộng rãi, để tăng đáng kể sản lượng nước của hệ thống. Các thử nghiệm thực địa được tiến hành trong điều kiện khô cằn ở Tempe, Arizona, đã xác nhận tiềm năng của hệ thống, đánh dấu một bước tiến đáng kể hướng tới việc cung cấp nguồn nước bền vững cho các vùng xa xôi, khan hiếm nước.
Bước nhảy vọt hướng tới an ninh nước bền vững
Một bài báo gần đây trên Tạp chí Vật lý Ứng dụng, một tạp chí Xuất bản AIP, trình bày chi tiết về một cải tiến khác của các nhà nghiên cứu từ Đại học Giao thông Thượng Hải ở Trung Quốc: hệ thống thu hoạch nước khí quyển chạy bằng năng lượng mặt trời (AWH) có khả năng lấy nước từ không khí. Công nghệ mới này sử dụng loại gel đặc biệt có khả năng hút và giải phóng nước từ không khí rất hiệu quả. Những loại gel này được làm từ hỗn hợp các vật liệu phối hợp với nhau để hút nước từ môi trường xung quanh.
Tác giả đầu tiên của nghiên cứu, Tiến sĩ Xiang Chengjie nói với The National rằng trong số tất cả các vật liệu hấp thụ độ ẩm, hút ẩm hoặc hút nước, muối được coi là một trong những vật liệu hút nước hiệu quả nhất. Nó có thể thu được rất nhiều nước từ không khí, ngay cả khi nó không ẩm lắm. Mặc dù tốn kém nhưng công nghệ này hứa hẹn mang lại các giải pháp nước uống có tính cạnh tranh và tiềm năng đáng kể cho các khu vực đang bị căng thẳng về nước. Tiến sĩ Xiang cho biết: “Mặc dù vẫn chưa thể giải quyết vấn đề sử dụng nước với chi phí thấp ở những vùng bị căng thẳng về nước, nhưng chúng tôi vẫn lạc quan về công nghệ này”.
Tin ngắn: Tạp chí KTTV
.png)
.jpg)
