Theo thông tin được đăng tải trên VNExpress, tận dụng polyphenol tự nhiên có trong trà xanh và cấu trúc xốp đa lớp của quả phật thủ, nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Việt Nhật, ĐHQG Hà Nội do TS Phạm Tiến Thành (38 tuổi) dẫn đầu đã thành công tạo nên một loại vật liệu quang điện có hiệu suất hấ thụ năng lượng mặt trời lên tới 95%.
Loại vật liệu này có thể ứng dụng trong việc tạo nên hệ tạo hơi nước bằng năng lượng mặt trời nhằm lọc nước biển thành nước sạch với chi phí thấp.
Để có được được loại vật liệu mới, nhóm nghiên cứu đã tạo ra phức chất sắt kết hợp polyphenol chiết xuất từ nước trà xanh (hoặc trà mạn) trên vật liệu nền tự nhiên từ quả phật thủ để tăng khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời. Họ lấy lõi xốp của quả phật thủ cắt lát, xử lý bằng cồn, sau đó ngâm vào dung dịch nước trà xanh và tổng hợp với dung dịch Fe3+ để tạo thành vật liệu. Khi đó phản ứng giữa Fe3+ và các polyphenol sẽ tạo lớp phức có kích cỡ nanomet bám trên bề mặt cấu trúc xốp đa lớp của lõi phật thủ từ đó tạo thành lớp hấp thụ ánh sáng với hiệu suất cao.
TS Phạm Tiến Thành (phải) tại phòng thí nghiệm. Ảnh: NVCC
Nhóm đã thử nghiệm vật liệu quang nhiệt trong hệ lọc nước biển theo phương pháp bay hơi, hơi nước sẽ được ngưng tụ thành nước sạch. Trong điều kiện phòng thí nghiệm (sử dụng mặt trời nhân tạo), vật liệu này có tốc độ bốc hơi nước là 1,92kg/m2/giờ, gấp hơn 4,5 lần so với tốc độ bay hơi nước trong điều kiện thường không sử dụng vật liệu (0,42kg/m2/tiếng). Tốc độ này cao hơn các vật liệu quang nhiệt bằng sinh khối đã được nghiên cứu trước đó (như tre, rơm rạ hay vỏ dừa...).
Sử dụng vật liệu mới vào lọc nước mặn quy mô nhỏ, diện tích vật liệu khoảng 100 cm2 cho thấy, ngày nắng thu được khoảng 3,7 lít nước sạch/m2. TS Thành cho biết, thời điểm thực hiện thí nghiệm là vào mùa đông, nếu mùa hè có thể lên tới 5-6 lít/m2 vật liệu mỗi ngày. Nước lọc qua hệ thống khử được 99.9% ion muối có trong nước biển.
Nhờ cấu trúc có khả năng dẫn nước tốt giúp vật liệu này ít bị bám muối trên bề mặt trong quá trình bay hơi nước. Đây là một trong những yếu tố quan trọng để duy trì hiệu suất của vật liệu trong quá trình sử dụng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí quốc tế Desalination tháng 7/2022.
Kết quả nghiên cứu của TS Phạm Tiến Thành cùng các cộng sự có thể mở ra hệ thống lọc nước biển thành nước sạch sử dụng trong sinh hoạt với giá thành phải chăng cho các hộ gia đình tại những địa phương chịu ảnh hưởng của hạn mặn như Đồng bằng sông Cửu Long và vùng hải đảo.
