Phương pháp mới khử ion điện dung cho phép nước đạt độ tinh khiết 99%, duy trì khả năng chống ăn mòn, tăng lượng muối hấp phụ khỏi nước lợ.

Nhóm nghiên cứu trường Đại học Hà Hải (Trung Quốc) đã đưa ra một phương pháp khử mặn, nước lợ mới kết hợp với loại vật liệu cơ kim, có ưu điểm dễ áp dụng, chi phí thấp, cho chất lượng nước lọc sạch cao.

Tiến sĩ Xu Xingtao, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, thẩm thấu ngược là phương pháp phổ biến hiện nay trên thế giới để khử mặn, lọc mặn. Phương pháp này cho phép di chuyển dung môi từ nồng độ cao đến nồng độ thấp, ngăn cách bởi một màng bán thấm, để không cho các muối khoáng hòa tan cân bằng nồng độ. Màng bán thấm không cho phép các hợp chất hòa tan di chuyển qua màng, nhưng cho phép các dung môi đi qua.

"Phương pháp thẩm thấu ngược mặc dù có hiệu quả nhưng tiêu thụ nhiều năng lượng, chi phí màng thấm cao và khó xử lý chất lỏng. Nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm một loại công nghệ khử mặn tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường hơn, phương pháp khử ion điện dung là một trong số đó", ông cho biết.

Khử ion điện dung còn được gọi là phương pháp hấp thụ điện. Khi các điện cực trong dung dịch muối được cung cấp năng lượng, các anion (ion âm) và cation của muối được hấp phụ lần lượt vào các điện cực, thu được nước sạch.

Ưu điểm của công nghệ này là cần điện áp nhỏ (tương đương với pin khô thông thường, chỉ cần đổi chiều điện áp, điện cực được tái tạo). Tuy nhiên, vật liệu chủ đạo trong phương pháp này là vật liệu hấp phụ carbon có hiệu suất kém, dễ bị oxy hóa, ảnh hưởng tuổi thọ và chi phí tái tạo.

"Chúng tôi đã tìm đến vật liệu cơ kim, nhiệt phân vật liệu này trong nitơ và thu được vật liệu carbon pha tạp sắt và nitơ", TS Lin Peng nói và cho biết, sau đó nhóm nghiên cứu đặt điện cực làm bằng vật liệu mới này trong môi trường bão hòa oxy. Kết quả thử nghiệm cho thấy điện cực không chỉ duy trì khả năng chống ăn mòn mà còn làm tăng lượng muối hấp phụ khỏi nước lợ, độ bền cao.

Sau khi xử lý qua vật liệu này bằng phương pháp khử ion điện dung, nước cho độ tinh khiết lên tới 99%, nông độ muối có thể sử dụng làm nước sinh hoạt. Hiện nhóm đã chế tạo thiết bị khử mặn, được thử nghiệm trong môi trường thí nghiệm. Mục tiêu sắp tới là giải quyết vấn đề nước sạch cho người dân địa phương.

Nguồn: Theo Sciencenet, ngày 15/11/2020.