Tìm ra cách khử muối mới, lọc nước biển thành nước uống quy mô lớn không gây hại cho môi trường

khử muối), về lý thuyết là một quá trình đầy hứa hẹn cho phép loại bỏ hết hàm lượng muối trong nước biển và biến nó trở nên an toàn hơn để con người và các loài động vật có thể uống được mà không gây nguy hiểm cho cơ thể. Không chỉ dừng lại ở đó, tạo ra được công nghệ khử muối hiệu quả cũng sẽ tạo ra được nguồn nước sạch dồi dào giữa lúc trái đất đang khan hiếm nguồn nước ngầm, và cùng lúc giải quyết được luôn vấn đề nước biển dâng lên xâm thực những vùng đất ven biển.



Thế nhưng hãy bắt đầu với khái niệm brine. Nó là nước muối, nhưng không giống những loại nước muối bình thường. Một dạng brine rất quen thuộc chính là thứ nước được tạo ra từ quá trình ngâm những loại rau củ để làm dưa, như dưa cải ở Việt Nam, kimchi của Hàn Quốc hay sauerkraut của Đức chẳng hạn. Bản thân những cơ sở lọc nước khử muối hiện tại cũng tạo ra một loại brine công nghiệp với hàm lượng muối rất cao, đôi khi gấp 10 lần nước biển, và vô cùng độc hại với động vật. Hiện tại mỗi ngày các cơ sở lọc nước khử muối trên thế giới tạo ra 142 tỷ lít brine.

Nước muối cô đặc, sản phẩm thải sau quá trình khử muối trong nước biển chính là vấn đề khiến cho chúng ta chưa thể biến nguồn tài nguyên gần như vô tận này trở thành hữu ích. Nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này, trong đó có cả khoa học gia huyền thoại, người đặt nền móng cho ngành khoa học máy tính hiện đại. Nhưng bây giờ, các nhà khoa học tại đại học Columbia đã tìm ra được một cách để khử muối cho chính nước muối cô đặc, và đặt tên nó là TSSE, tạm dịch là tách dung môi ở nhiệt độ thay đổi.

TSSE có thể khử muối trong những dung dịch brine có nồng độ muối cao gấp 7 lần so với nước biển. So sánh với những giải pháp hiện tại, con người mới chỉ khử muối được cho những loại brine có nồng độ muối cao gấp đôi nước biển mà thôi. Thay vì áp dụng những công nghệ hiện tại như thẩm thấu ngược hay chưng cất, TSSE sử dụng một loại dung môi đặc biệt để tách muối ra khỏi nước muối cô đặc, sau đó tách dung môi này và nước riêng rẽ.

Ngai Yin Yip, giáo sư ngành kỹ thuật môi trường ở đại học Columbia cho biết: "Tôi nghĩ rằng việc tách dung môi sẽ là một cách tiếp cận tốt và rất khác biệt so với những phương pháp hiện tại. Kết quả thí nghiệm của chúng tôi cho thấy công nghệ TSSE có thể là một thứ thay đổi thế giới, vì nó hiệu quả, thực hiện được ở quy mô lớn, và có mô hình rất bền vững với môi trường."



TSSE không sử dụng biện pháp chưng cất như bình thường, đun sôi nước và chưng hơi nước hóa lỏng như anh em được học trong sách hóa cấp 3, nghĩa là không cần nguồn nhiệt để đun nóng nước. Chỉ cần nhiệt độ ở tầm 70 độ C là quá trình này có thể thực hiện được, và theo kết quả nghiên cứu của đại học Columbia, 98,4% lượng muối trong loại brine họ thử nghiệm bị loại bỏ hoàn toàn.

"Chúng tôi cho rằng TSSE có thể thay đổi hoàn toàn ngành công nghiệp nước sạch thế giới. Nó sẽ thay thế được cho những công nghệ chưng cất hay thẩm thấu đắt đỏ hiện tại và thậm chí hiệu quả hơn những phương pháp RO bây giờ, vốn không có hiệu quả với những loại brine có hàm lượng muối quá cao. Thậm chí phương pháp này còn giải quyết luôn được vấn đề chất thải ra ngoài môi trường, gây hại cho các sinh vật sống khác bên cạnh chúng ta, song hành với khả năng tạo ra nguồn nước sạch và an toàn hơn cho trái đất," giáo sư Yip nhấn mạnh.

Theo Popular Mechanics​