1.4.2. Các nghiên cứu liên quan tại Việt Nam

Dự án khai thác năng lượng từ sóng ở Australia

Dự án của công ty năng lượng Carnegie Wave Energy có hai nhiệm vụ là tạo ra năng lượng tái tạo từ các cơn sóng ở đại dương đồng thời khử mặn nước biển. Các thiết bị này sẽ giống như những chiếc phao nổi được đặt ở ngoài khơi bờ biển Perth, Australia. Các phao sẽ được buộc với nhau thành một chùm ba, cột vào đáy biển với những tuabin sản xuất ra điện hoạt động thông qua các cơn sóng trong lòng đại dương. Một hệ thống khử muối được xây dựng ở bên trong, hoạt động thông qua điện thu được từ các tuabin để tạo ra nước sạch, phần điện còn lại sẽ được đưa trở lại vào đất liền và bổ sung vào lưới điện địa phương. Dự án này là một phần trong kế hoạch lâu dài để đem lại nước sạch cho địa phương. (Vân Thanh, Nhân dân điện tử, Sáu công nghệ lọc nước sạch và an toàn

trên thế giới, 2016, http://www.nhandan.com.vn/congnghe/thong-tin-so/item/30736402sau-cong-nghe-loc-nuoc-sach-va-an-toan-tren-the-gioi.html, ngày 19/9/2016)

1.4.2. Các nghiên cứu liên quan tại Việt Nam

- Trước thực trạng khan hiếm nước trong mùa khô của nhiều thôn vùng cao thuộc tỉnh Hà Giang, đoàn từ thiện của Mạng nghe nhìn Việt Nam (VNAV) đã có sáng kiến ứng dụng lưới để thu sương nhằm cung cấp bổ sung nước sinh hoạt cho bà con nơi đây. Đoàn từ thiện đã đặt mua 100 m lưới từ Chi-lê cùng các thiết bị phục vụ nghiên cứu khác để tiến hành thử nghiệm tại các điểm như xã Thượng Phùng, Lùng Tám, Mỏ Nhà Cao.

- Mô hình công nghệ lọc nước của nhóm nhà khoa học do PGS.TS Trần Hồng Côn

Công nghệ lọc nước dựa trên nguyên lý hấp phụ chọn lọc, loại bỏ các chất có hại trong nước như các kim loại nặng, asen, amoni, nitrit, các chất hữu cơ độc hại, các virus, vi khuẩn…nhưng giữ lại được tất cả các khoáng chất và các chất vi lượng cần thiết cho sức khỏe con người”.

Các vật liệu hấp phụ được sử dụng trong thiết bị lọc là các khoáng chất tự nhiên có ở Việt Nam như: đá ong, đất sét, than gáo dừa ở Trà Vinh; công nghệ nano bạc kim loại được sắp xếp phù hợp thành một cột lọc với 4 tầng vật liệu. Đối với vật liệu hấp phụ kim loại nặng, sử dụng đá ong biến tính để có bề mặt mang hiệu ứng điện tích âm có khả năng bắt giữ các cation kim loại nặng trong nước. Đối với vật liệu hấp phụ asen, flo, nitrit và các anion độc hại, cũng sử dụng đá ong biến tính để tạo bề mặt mang hiệu ứng điện tích dương có khả năng thu hút mạnh các anion. Bên cạnh đó, sử dụng than gáo dừa Trà Vinh biến tính để vừa có khả năng hấp phụ các chất hữu cơ như bản chất của nó, vừa có khả năng hấp phụ lưu giữ ion amoni trong nước. Sử dụng nano bạc kim loại với kích thước từ 6 đến 20 nanomet được mang trên các hạt đá ong biến tính nhiệt để tiêu diệt vi trùng, vi khuẩn. Nano bạc kim loại chế tạo theo kiểu này có thể diệt khuẩn gấp 200 lần so với bạc kim loại bình thường. (http://dwrm.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=Khoa-hocCong-nghe/Bi-quyet-bien-nuoc-thai-thanh-nuoc-sach-5665)

- Hệ lọc nước GFLife là sản phẩm kế thừa và phát triển từ đề tài khoa học cấp Nhà nước “Nghiên cứu sản xuất vật liệu và công nghệ xử lý nước cấp an toàn sinh học có sử dụng nano bạc”, năm 2010 của phòng Hóa Học Xanh, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam. Đây là công nghệ (lần đầu tiên được sử dụng ở Việt Nam) có khả năng xử lý hoàn toàn màu, mùi, các chất hữu cơ, các chất cặn bẩn, độc tố, nước cứng. Đặc biệt xử lý hoàn toàn kim loại nặng và các loại vi khuẩn E.coli, Coliform, trực khuẩn mủ xanh,… Nước sau khi lọc đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT. - Các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam nghiên cứu thu nước từ hơi sương để tạo nguồn nước sạch. Thiết bị thu sương về đêm và chuyển thành nước sạch có tên là E.free-WACO, hoạt động dựa trên nguyên lý của lá sen và sự va chạm các hạt sương trong không khí. Bề mặt vật liệu của thiết bị được thiết kế là các tấm lưới bằng sợi Polypropylen (PP) được tết từ các sợi nhỏ cỡ 30 µm. Khi chạm vào bề mặt lưới, sương được tích tụ và hình thành các giọt nước có thể tích lớn đủ sẽ chảy vào hệ thống kênh dẫn truyền của thiết bị.

Để đảm bảo nước đọng an toàn, nhóm nghiên cứu còn gắn trên bề mặt sợi PP các hạt nano bạc nhỏ cỡ 30 nm. Hạt nano bạc có tác dụng khử khuẩn, nâng cao hiệu quả thu nước và chống rêu, mốc. Vì vậy nước thu được có thể dùng làm nước ăn, uống, sinh hoạt hàng ngày. Với thiết kế ban đầu, lưới thu diện tích 1,5 m, đường kính 60 cm, chiều cao 80 cm, một đêm thiết bị có thể thu từ 25 - 30 lít nước sạch. Đặc biệt thiết bị được thiết kế dạng khí động học nên có thể tự quay quanh trục mà không cần điện hay ắc quy. Với cấu hình này, nước có thể được thu từ nhiều hướng gió khác nhau. Còn ở nước ngoài chỉ thu được từ hai phương vuông góc với bề mặt lưới. (Báo điện tử tin nhanh Việt Nam, 2018, Thiết bị thu sương dùng làm nước sinh hoạt của người Việt, https://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/trong-nuoc/thietbi-thu-suong-dung-lam-nuoc-sinh-hoat-cua-nguoi-viet-3820750.html, ngày 16/10/2018)

Tình trạng thiếu hụt nguồn nước sạch để uống và sinh hoạt đang là vấn đề nan giải của toàn nhân loại. Theo các nghiên cứu khoa học trên thế giới và Việt Nam thì thu hoạch sương mù làm nước sạch là giải pháp trong thời điểm khan hiểm nước sạch. Nước từ sương mù khá an toàn và tinh khiết. Điểm đặc biệt của phương pháp này là không tốn quá nhiều công sức; Các lưới thu hoạch sương mù này không cần người điều khiển hay giám sát hoạt động thường xuyên, chi phí lắp đặt thấp, đơn giản và không cần nguồn năng lượng. Nhờ những tấm lưới từ các chất liệu như polypropylene, lưới nilon hay từ các sợi tự nhiên, người ta có thể làm ra nước ở những vùng sa mạc, vùng sâu, vùng xa nơi nước rất khan hiếm.

Tuy nhiên, nguồn cung cấp không ổn định do có nơi sương mù được duy trì đều đặn nhưng có nơi không được như vậy, ngoài ra còn phụ thuộc vào hướng gió. Bên cạnh đó, mặc dù nói chung nguồn nước thu được từ sương mù khá sạch nhưng nếu ở nơi ô nhiễm không khí nặng thì có thể sẽ bị lẫn các tạp chất trong không khí. Vì vậy, để áp dụng được mô hình tại các địa phương, thì điều quan trọng là chọn vị trí thích hợp, bảo trì thường xuyên hệ thống lưới do hiệu suất của hệ thống vẫn có tính thất thường, phụ thuộc vào “chuyện mưa nắng của trời” và nên đặt lưới tại vùng không khí ít bị ô nhiễm.