Công nghệ nano có thể giúp con người biến nước thải từ nhà vệ sinh thành nước sạch và nhiên liệu dành cho tên lửa, một nhà khoa học Anh khẳng định. >>> Dùng công nghệ nano để xử lý nước Vô số nhà khoa học từng nghiên cứu công nghệ biến nước thải thành nhiên liệu. Sarah Haigh - một nữ chuyên gia về c...
Công nghệ nano có thể giúp con người biến nước thải từ nhà vệ sinh thành nước sạch và nhiên liệu dành cho tên lửa, một nhà khoa học Anh khẳng định.
Vô số nhà khoa học từng nghiên cứu công nghệ biến nước thải thành nhiên liệu. Sarah Haigh - một nữ chuyên gia về công nghệ nano của Đại học Manchester tại Anh - là một người trong số họ. Bà tin rằng chất thải từ toilet có thể tạo ra nguồn năng lượng khổng lồ.
"Những vật liệu nano mới cho phép chúng ta lấy khí hydro từ chất thải của người và biến nó thành hydrozene, một dạng nhiên liệu dành cho tên lửa", Haigh phát biểu.
Phiên bản thử nghiệm của thiết bị biến nước thải từ toilet thành nước uống sẽ ra đời vào năm 2013. (Ảnh: thetechjournal.com)
Haigh muốn sử dụng hiểu biết của bà về công nghệ nano để chế tạo một thiết bị có khả năng biến nước thải từ toilet thành nước uống và nhiên liệu. Vì thế bà hợp tác với các chuyên gia của Đại học Thực nghiệm London, Anh trong quá trình nghiên cứu. Họ sẽ chế tạo một loại thiết bị chứa vi khuẩn và những hạt nano kim loại có khả năng phản ứng với nước. Sau phản ứng, hydro sẽ tách khỏi nước, còn nước được lọc lần nữa để trở thành nước sạch. Chi phí sản xuất loại thiết bị này khá thấp nên giá thành của nó cũng rẻ.
Tỷ phú Bill Gates, người sáng lập tập đoàn Microsoft, đã tài trợ 100.000 USD cho ý tưởng của Haigh và các cộng sự thông qua Quỹ Bill and Melinda Gates. Ông cho rằng phát minh của họ sẽ thay đổi cuộc sống của hàng trăm triệu người trên hành tinh theo chiều hướng tích cực. Nhóm nghiên cứu sẽ nhận thêm một triệu USD từ Quỹ Bill and Melinda Gates vào năm sau nếu họ chứng minh được rằng vi khuẩn và những hạt nano kim loại của họ thực sự biến nước thải từ toilet thành nước uống.
Nhóm nghiên cứu cho biết, phiên bản thử nghiệm của thiết bị lọc nước thải toilet sẽ ra đời vào năm 2013. Haigh nói thiết bị của bà không thể tạo ra nước có chất lượng ngang với nước đóng chai, song loại nước đó vẫn đủ sạch để cứu mạng hoặc giảm nguy cơ mắc bệnh của hàng triệu người trên thế giới mỗi năm. Tất nhiên, thiết bị cũng có thể lọc nước thải từ các nguồn khác, chứ không chỉ riêng toilet.
"Công nghệ lọc nước thải của chúng tôi sẽ trở nên cực kỳ quan trọng đối với những vùng xa xôi tại các nước đang phát triển. Ngoài ra nó còn giúp con người giảm mức độ ô nhiễm môi trường và giảm chi phí xử lý chất thải", Haigh nhận định.
Một ý tưởng từng nghe như chuyện viễn tưởng đang được các nhà khoa học Anh nghiên cứu: biến nước thải từ toilet thành nước sạch, thậm chí tạo ra nhiên liệu dùng cho tên lửa. Công nghệ đứng sau tham vọng này là công nghệ nano, lĩnh vực khai thác những vật liệu cực nhỏ để tạo ra các phản ứng đặc biệt với nước và chất thải. Sarah Haigh, chuyên gia công nghệ nano tại Đại học Manchester, tin rằng nguồn chất thải quen thuộc này có thể chứa tiềm năng năng lượng rất lớn.
Theo Haigh, những vật liệu nano mới có khả năng giúp tách khí hydro khỏi chất thải của con người, sau đó biến hydro thành hydrozene, một dạng nhiên liệu dành cho tên lửa. Ý tưởng này nối tiếp nhiều nghiên cứu trước đó, khi các nhà khoa học trên thế giới tìm cách biến nước thải thành nguồn nhiên liệu hữu ích thay vì chỉ xem đó là gánh nặng xử lý. Nếu thành công, toilet có thể trở thành điểm khởi đầu cho cả quy trình sản xuất nước sạch lẫn năng lượng.
Haigh muốn dùng kiến thức về công nghệ nano để chế tạo một thiết bị xử lý nước thải ngay tại nơi phát sinh, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào những nhà máy quy mô lớn. Bà đã hợp tác với các chuyên gia của Đại học Thực nghiệm London, Anh, nhằm phát triển thiết bị có thể hoạt động hiệu quả, chi phí thấp và phù hợp nhiều điều kiện khác nhau. Mục tiêu trước mắt của nhóm là tạo ra phiên bản thử nghiệm thiết bị biến nước thải từ toilet thành nước uống vào năm 2013.
Thiết bị dự kiến chứa vi khuẩn cùng những hạt nano kim loại có khả năng phản ứng với nước, tạo nên một hệ thống xử lý kết hợp giữa sinh học và vật liệu tiên tiến. Trong quá trình phản ứng, hydro sẽ được tách khỏi nước, còn phần nước tiếp tục trải qua bước lọc để loại bỏ các thành phần không mong muốn. Cách tiếp cận này mở ra khả năng xử lý nước thải ngay cả tại những nơi thiếu hạ tầng tập trung, miễn thiết bị có thể vận hành ổn định như dự kiến.
Một điểm đáng chú ý nằm ở chi phí sản xuất, bởi nhóm nghiên cứu cho rằng thiết bị sử dụng vật liệu tương đối rẻ nên giá thành cuối cùng cũng không quá cao. Chi phí thấp có thể quyết định khả năng đưa công nghệ đến những cộng đồng nghèo, nơi người dân thường thiếu nước sạch nhưng lại phải đối mặt với lượng chất thải ngày càng tăng. Khi nước thải được xử lý tại chỗ, xã hội còn có thể giảm một phần chi phí vận chuyển, thu gom và xử lý theo phương pháp truyền thống.
Ý tưởng của Haigh nhận được sự hỗ trợ từ Bill Gates, người sáng lập tập đoàn Microsoft, thông qua Quỹ Bill and Melinda Gates. Quỹ này đã tài trợ 100.000 USD cho Haigh cùng các cộng sự, giúp nhóm tiếp tục phát triển và kiểm chứng thiết bị trong phòng thí nghiệm. Nếu chứng minh được vi khuẩn và các hạt nano kim loại thực sự có thể biến nước thải toilet thành nước uống, nhóm sẽ nhận thêm một triệu USD vào năm sau.
Dù vậy, Haigh không khẳng định nước tạo ra sẽ đạt chất lượng tương đương nước đóng chai, một tiêu chuẩn thường đòi hỏi quy trình kiểm soát nghiêm ngặt và nhiều lớp bảo đảm. Bà cho rằng nước sau xử lý vẫn đủ sạch để cứu mạng hoặc giảm nguy cơ mắc bệnh cho hàng triệu người trên thế giới mỗi năm. Thiết bị cũng không chỉ dành cho nước thải toilet, vì nguyên lý lọc có thể được áp dụng với nhiều nguồn nước thải khác nhau.
Ý nghĩa lớn nhất của công nghệ nằm ở những vùng xa xôi thuộc các nước đang phát triển, nơi hệ thống cấp nước và xử lý chất thải thường chưa hoàn thiện. Nếu hoạt động đúng kế hoạch, thiết bị có thể đồng thời cung cấp nước sạch, thu hồi hydro, giảm ô nhiễm môi trường và hạ chi phí xử lý chất thải. Từ một nguồn bị xem là bẩn nhất trong đời sống, công nghệ nano khi đó có thể biến nước thải thành tài nguyên thiết thực cho sức khỏe, năng lượng và phát triển cộng đồng.
