Ở các quốc gia như Peru, Bolivia và Chile, việc người dân sống ở vùng sương mù treo lưới để hứng những giọt nước không phải là chuyện hiếm. Điều tương tự cũng đúng với Maroc và Oman. Những giọt này sau đó nhỏ giọt xuống lưới và được thu lại để cung cấp nước uống, nấu ăn và giặt giũ.
Tín dụng: Pixabay/CC0 Miền công cộng
Có thể thu hoạch tới vài trăm lít nước mỗi ngày bằng cách sử dụng lưới sương mù có diện tích chỉ vài mét vuông. Đối với những vùng có ít mưa hoặc nước suối nhưng thường xuyên có sương mù thì đây có thể là một điều may mắn.
Tuy nhiên, một nhược điểm quan trọng của phương pháp này là ô nhiễm không khí, vì các chất độc hại cũng tồn tại trong các giọt nước. Ở nhiều thành phố lớn trên thế giới, không khí bị ô nhiễm đến mức nước thu được từ sương mù không đủ sạch để sử dụng để uống hoặc nấu ăn chưa qua xử lý.
Các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich hiện đã phát triển một phương pháp thu thập nước từ sương mù và đồng thời làm sạch nó. Phương pháp này sử dụng một mạng lưới dây kim loại khép kín được phủ một hỗn hợp các polyme được lựa chọn đặc biệt và titan dioxide. Các polyme đảm bảo rằng các giọt nước tích tụ hiệu quả trên lưới và sau đó nhỏ xuống thùng chứa càng nhanh càng tốt trước khi chúng bị gió thổi bay đi. Titanium dioxide hoạt động như một chất xúc tác hóa học, phá vỡ các phân tử của nhiều chất ô nhiễm hữu cơ có trong các giọt nước để khiến chúng trở nên vô hại. Công trình của họ đã được xuất bản trên tạp chí Nature Sustainability .
Ritwick Ghosh giải thích: “Hệ thống của chúng tôi không chỉ thu hoạch sương mù mà còn xử lý nước thu được, nghĩa là nó có thể được sử dụng ở những khu vực bị ô nhiễm khí quyển, chẳng hạn như các trung tâm đô thị đông dân cư”. Một nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Polymer Max Planck ở Mainz, Ghosh đã thực hiện dự án này trong thời gian lưu trú kéo dài tại ETH Zurich. Trong thời gian này, ông là thành viên của nhóm do Thomas Schutzius dẫn đầu, người đã đảm nhận chức giáo sư tại Đại học California, Berkeley.
Bộ nhớ quang xúc tác
Sau khi cài đặt, công nghệ cần ít hoặc không cần bảo trì. Hơn nữa, không cần năng lượng ngoài một lượng tia cực tím nhỏ nhưng đều đặn để tái tạo chất xúc tác. Nửa giờ ánh sáng mặt trời là đủ để kích hoạt lại oxit titan trong 24 giờ nữa nhờ một đặc tính được gọi là bộ nhớ xúc tác quang.
Sau khi kích hoạt lại bằng tia cực tím, chất xúc tác vẫn hoạt động trong thời gian dài trong bóng tối. Với những khoảng thời gian có ánh nắng thường hiếm ở những khu vực có nhiều sương mù, đây là một đặc điểm rất hữu ích.
Bộ thu sương mù mới đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và trong một nhà máy thí điểm nhỏ ở Zurich. Các nhà nghiên cứu đã có thể thu thập 8% lượng nước trong sương mù được tạo ra nhân tạo và phá vỡ 94% hợp chất hữu cơ đã được thêm vào nó. Trong số các chất gây ô nhiễm được thêm vào có những giọt dầu diesel cực mịn và hóa chất bisphenol A, một chất có hoạt tính nội tiết tố.
Tiềm năng sử dụng trong tháp giải nhiệt
Ngoài việc thu hoạch nước uống từ sương mù, công nghệ này còn có thể được sử dụng để thu hồi nước được sử dụng trong tháp giải nhiệt. Schutzius cho biết: “Trong các tháp giải nhiệt, hơi nước thoát vào khí quyển. Ở Hoa Kỳ, nơi tôi sống, chúng tôi sử dụng rất nhiều nước ngọt để làm mát các nhà máy điện”. "Sẽ rất hợp lý nếu thu giữ một phần nước này trước khi nó thoát ra ngoài và đảm bảo rằng nó tinh khiết trong trường hợp bạn muốn đưa nó trở lại môi trường."
Nghiên cứu trước đây của Ghosh tập trung vào việc thu hồi nước từ tháp giải nhiệt. Bây giờ anh ấy muốn cải tiến công nghệ này và khám phá các ứng dụng có thể bán được trên thị trường. Hy vọng của ông là tận dụng nhiều hơn sương mù và hơi nước như một nguồn nước chưa được sử dụng đúng mức cho đến nay và do đó đóng vai trò giảm bớt sự khan hiếm của nguồn tài nguyên quan trọng này.
