Công nghệ đột phá này sẽ cung cấp giải pháp nước sạch cho các khu vực khô cằn và những vùng bị thiếu nước, giúp đối phó với tình trạng thiếu nước toàn cầu.

Gần đây, nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) ở Ả Rập Xê-út đã phát triển một thiết bị tiên tiến sử dụng năng lượng mặt trời, có khả năng tạo ra 3 lít nước từ không khí chỉ trong một ngày. Thiết bị này đánh dấu một bước tiến lớn trong công nghệ khai thác nước từ không khí, đặc biệt có tiềm năng lớn trong việc giải quyết vấn đề nước ở những khu vực khô cằn hoặc thiếu nước.

Máy thu nước chạy bằng năng lượng mặt trời có thể tạo ra tới ba lít nước mỗi ngày (Ảnh: KAUST)

Hệ thống hoạt động theo một chu trình gồm hai giai đoạn rất thông minh và hiệu quả. Giai đoạn đầu tiên liên quan đến việc thu nước từ không khí thông qua một vật liệu hấp thụ đặc biệt, có khả năng hút ẩm từ không khí xung quanh. Sau khi nước được thu thập, quá trình tiếp theo diễn ra trong một buồng kín, nơi nước được chiết xuất bằng cách sử dụng nhiệt từ ánh sáng mặt trời.

Đặc biệt, hệ thống có khả năng tự động chuyển đổi giữa hai giai đoạn mà không cần thao tác thủ công, điều này khác biệt rõ rệt so với các hệ thống hai giai đoạn thông thường thường yêu cầu sự điều chỉnh thủ công để chuyển đổi giữa các chu trình.

Ông Kaijie Yang, chủ nhiệm nghiên cứu cho biết: “Ý tưởng này của chúng tôi bắt nguồn từ việc quan sát các quá trình trao đổi nước ở thực vật. Trong hệ thống của chúng tôi, các cầu nối vận chuyển đóng vai trò quan trọng trong liên kết giữa phần ‘mở’ để thu nước từ không khí và phần ‘kín’ để tạo ra nước ngọt.”

Theo tính toán, hệ thống có khả năng sản xuất từ hai đến ba lít nước mỗi mét vuông mỗi ngày. Nước này có thể được sử dụng cho mục đích uống hoặc phục vụ cho hoạt động canh tác. Trong các thử nghiệm thực tế, công nghệ này đã được áp dụng để tưới nước cho bắp cải Trung Quốc và các loại cây trồng trong môi trường sa mạc, chứng tỏ tính hiệu quả và linh hoạt của nó trong các điều kiện khắc nghiệt.

Hệ thống thu thập độ ẩm từ không khí và giải phóng chất lỏng bị giữ lại dưới dạng nước uống được khi đun nóng (Ảnh: Independent)

Ngoài ra, công nghệ này cũng góp phần vào việc giảm chi phí vận hành đáng kể nhờ vào khả năng hoạt động tự động liên tục mà không cần can thiệp của con người, đồng thời không yêu cầu bảo trì trong thời gian dài. Chi phí vận hành thấp hơn được hỗ trợ bởi việc sử dụng các vật liệu giá rẻ và dễ tìm, bao gồm vải hút nước, muối hút ẩm, và khung nhựa.

“Chúng tôi đã chọn các vật liệu này vì chúng rất dễ tìm và giá thành thấp, vì vậy chúng tôi dự đoán rằng chi phí là hợp lý cho việc áp dụng quy mô lớn ở các khu vực thu nhập thấp,” nhà nghiên cứu của KAUST, ông Qiaoqiang Gan nhấn mạnh.

Thiết bị này được mô tả chi tiết trong một nghiên cứu có tiêu đề ‘Sử dụng năng lượng mặt trời để tạo ra nước ngọt từ không khí và tưới tiêu ngoài lưới điện,’ được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Đột phá này diễn ra trong bối cảnh các công nghệ thu nước mới ngày càng phát triển để đối phó với tình trạng thiếu nước toàn cầu, và các vấn đề nước nghiêm trọng do biến đổi khí hậu. Vào tháng 6, các nhà khoa học từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã công bố một thiết bị mới có khả năng thu nước uống từ không khí bằng các ‘vây’ hút nước.

Tháng trước, NASA cũng công bố thiết kế bộ đồ không gian mới, có khả năng tái chế nước tiểu thành nước uống trong chưa đầy năm phút, chứng tỏ sự tiến bộ không ngừng trong lĩnh vực công nghệ xử lý nước.

Theo KHCNCT