Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Bộ lọc nước từ gỗ dác của cành cây (07/03/2014)

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện công nghệ Masachusetts (MIT), Hoa Kỳ đã phát hiện ra hệ thống lọc công nghệ thấp làm từ gỗ dác, có thể sản xuất 4 lít nước uống mỗi ngày, đủ để làm tan cơn khát của một người.

Trong báo cáo nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí PLoS ONE, các nhà nghiên cứu chứng minh một mẩu gỗ dác nhỏ có thể lọc hơn 99% vi khuẩn E.Coli khỏi nước. Kích thước của các lỗ trong gỗ dác, chứa mô gỗ phát triển để vận chuyển nhựa theo chiều dọc của cây, còn cho phép nước di chuyển qua đồng thời ngăn chặn hầu hết các loại vi khuẩn.

Rohit Karnik, PGS về kỹ thuật cơ khí tại MIT và là đồng tác giả nghiên cứu cho rằng gỗ dác là vật liệu triển vọng, giá rẻ và hiệu quả để lọc nước, đặc biệt đối với các cộng đồng nông thôn nơi không dễ tiếp cận các hệ thống lọc tiên tiến hơn. Màng lọc nước hiện nay có các lỗ kích thước nano, không phải là thứ bạn có thể sản xuất dễ dàng. Ý tưởng ở đây là bạn không cần chế tạo màng vì nó có sẵn. Chỉ cần lấy một mẩu gỗ và chế tạo bộ lọc nước.

Một số công nghệ lọc nước trên thị trường hiện nay, mặc dù nhiều công nghệ còn có những hạn chế như: Các hệ thống phụ thuộc vào xử lý bằng clo trên qui mô lớn, nhưng có giá thành cao. Đun sôi nước để khử các chất ô nhiễm cần nhiều nhiên liệu để làm nóng nước. Các bộ lọc bằng màng, dù có thể loại bỏ các vi khuẩn, nhưng đắt đỏ, cần có máy bơm và dễ bị tắc. Gỗ dác sẽ cung cấp một phương pháp thay thế giá rẻ, trên qui mô nhỏ.

Để nghiên cứu tiềm năng lọc nước của gỗ dác, các nhà nghiên cứu đã thu gom các cành của cây thông trắng và bóc vỏ bên ngoài. Họ cắt gỗ dác thành các mẩu nhỏ dài 1inch, rộng nửa inch và gắn mỗi mẩu gỗ trong ống nhựa, bịt kín bằng epoxy và kẹp chặt.

Trước khi thử nghiệm nước ô nhiễm, nhóm nghiên cứu đã sử dụng nước trộn lẫn các hạt mực đỏ kích thước từ 70-500 nano mét. Sau khi cho toàn bộ chất lỏng chảy qua, các nhà nghiên cứu đã cắt gỗ dác làm đôi theo chiều dọc và quan sát thấy, phần lớn mực đỏ ở lại trong các lớp trên cùng của gỗ, trong khi phần nước lọc lại sạch. Thí nghiệm này cho thấy, gỗ dác tự nhiên có thể lọc các hạt lớn hơn 70 nano mét.

Tuy nhiên, trong thí nghiệm khác, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy gỗ dác không thể tách các hạt cỡ 20 nano mét ra khỏi nước, gợi mở giới hạn về kích thước của các hạt mà gỗ dác của cây lá kim có thể lọc.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã cho nước nhiễm E.Coli chảy ra bộ lọc bằng gỗ. Khi họ nghiên cứu chất gỗ dưới kính hiển vi huỳnh quang, họ thấy vi khuẩn đã tích tụ xung quanh màng trong vài mili mét gỗ đầu tiên. Đếm các tế bào vi khuẩn trong nước đã lọc, các nhà khoa học phát hiện thấy gỗ dác có khả năng lọc hơn 99% vi khuẩn E.Coli khỏi nước.

Karnik cho biết gỗ dác có thể lọc hầu hết các loại vi khuẩn, nhỏ nhất khoảng 200 nano mét. Tuy nhiên, bộ lọc chắc chắn không thể lọc hết các virus kích thước nhỏ hơn nhiều.

Nhóm nghiên cứu hiện đang lập kế hoạch đánh giá thêm tiềm năng lọc nước của gỗ dác.

Nguồn: www.vista.vn (Theo Physorg)