VINACHEM

Lấy cảm hứng từ hải quỳ, một loài động vật biển có khả năng bẫy con mồi của mình bằng các xúc tu, các nhà nghiên cứu tại Đại học Yale (Mỹ) và Đại học Bắc Kinh (Trung Quốc) đã hợp tác phát triển một phương pháp xử lý nước có hiệu quả cao. Họ sử dụng một loại vật liệu là chất đông tụ ở kích thước nano để loại bỏ các chất nhiễm bẩn ra khỏi nước. Phương pháp này có thể loại bỏ một phạm vi rộng các chất nhiễm bẩn trong một lần xử lý, vì vậy có tiềm năng sẽ cải thiện đáng kể kỹ thuật xử lý nước hiện nay.

Khi pha vào nước, các chất đông tụ thông thường như nhôm sunphat hoặc các muối kim loại khác có thể loại bỏ các hạt cỡ lớn ra khỏi nước bằng cách khiến cho chúng kết tụ lại với nhau thành những cụm lớn và lắng xuống dưới. Nhưng các chất đông tụ như vậy không loại bỏ các hạt nhỏ tan trong nước nên cần phải áp dụng các phương pháp xử lý bổ sung. Việc sử dụng đồng thời nhiều công nghệ để xử lý nước sẽ làm tăng chi phí, tiêu hao nhiều năng lượng và sử dụng diện tích đất lớn. Tìm ra công nghệ có hiệu quả và dễ vận hành để loại bỏ tất cả các chất nhiễm bẩn ra khỏi nước sẽ là yếu tố quan trọng giúp giải quyết tình trạng khan hiếm nước hiện nay trên toàn cầu.

Nhóm nghiên cứu đã tổng hợp một loại chất đông tụ kiểu mới với độ bền cao, có cấu trúc và hoạt động khác với các chất đông tụ thông thường. Ngoài việc loại bỏ các hạt lơ lửng trong nước, chất đông tụ mới cỡ nano này còn loại bỏ các chất nhiễm bẩn nhỏ đã tan trong nước.

Theo một nhà nghiên cứu, hoạt động của chất đông tụ mới bị kiểm soát bởi cấu trúc của nó. Trong những điều kiện nhất định, chất đông tụ này duy trì cấu trúc cho phép nó có thể được lưu trữ trong thời gian dài.

Hải quỳ là động vật biển có cơ thể dạng hình cầu với những xúc tu có thể co lại khi nghỉ ngơi và mở ra khi bắt mồi. Mô phỏng theo cấu trúc của loài động vật biển này, các nhà nghiên cứu nói trên đã tổng hợp một chất đông tụ với các thành phần hữu cơ và vô cơ. Chất đông tụ mới có cấu trúc lõi - vỏ tương tự hải quỳ, có thể lộn trong ra ngoài khi ở dưới nước. Lớp vỏ sẽ gây nhiễu loạn các hạt lơ lửng lớn và thu giữ chúng, trong khi đó phần lõi sẽ thu giữ các hạt nhỏ hơn. Vật liệu này có thể loại bỏ một phạm vi rộng các chất nhiễm bẩn, từ các hạt cỡ micro đến các hạt lớn hơn. Nhiều loại chất nhiễm bẩn như vậy không thể được loại bỏ bằng các phương pháp truyền thống và tạo ra rủi ro không nhỏ đối với sức khỏe của con người.

Các thử nghiệm cho thấy, vật liệu mới có khả năng khá bất ngờ là loại bỏ nitrat ra khỏi nước, vì các chất đông tụ thông thường hiện nay hầu như không loại bỏ được nitrat trong nước. Đây là vấn đề quan trọng trong xử lý nước, vì nhiễm bẩn nitrat có liên quan với hội chứng gọi là “blue-baby”, có thể gây tử vong cho trẻ nhỏ ở một số nơi trên thế giới.

Do quy trình xử lý nước như trên là quá trình một bước nên có triển vọng sẽ thay thế các phương pháp xử lý nước hiện nay và giúp giảm mạnh chi phí xử lý nước.

LH

Theo ScienceDaily, 11/2018