Phương pháp mới khử mặn nước biển không chứa khí hoà tan

GS. Ric Pashley ở trường Đại học Quốc gia Ôxtrâylia tại Canberra đã phát hiện thấy việc loại bỏ lượng nhỏ khí nitơ và oxy trong nước có thể làm tăng đáng kể khả năng dẫn điện. Phát hiện của GS. Ric Pashley đã được đăng trên Tạp chí Hoá Lý Bsố mới đây, điều này có nghĩa việc khử mặn bằng phương pháp điện thấm tách sẽ rẻ và dễ dàng hơn nhiều.

Phương pháp điện thấm tách sử dụng một dòng điện và các màng thấm nhằm tách các ion Na và Cl có trong nước biển để tạo ra nước phù hợp với mục đích ăn uống hoặc tưới tiêu. GS. Pashley hiện đang tìm kiếm sự ủng hộ để đưa khái niệm trên ra thử nghiệm. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành đo độ dẫn điện của nước trong điều kiện khí đã bị khử hoàn toàn. Họ tin rằng quy trình khử mặn mới có thể hiệu quả hơn bằng cách khử khí trong nước, và do vậy tăng khả năng dẫn điện của nó.

Dầu và nước có hay không thể trộn lẫn?

Phát kiến mới nhất này xuất hiện khi Pashley thử xem có thể trộn dầu với nước bằng cách loại bỏ oxi và nitơ có trong hỗn hợp. Bằng cách loại bỏ khí với lượng cực nhỏ tạo ra hiệu quả không ngờ. Độ dẫn điện của nước sẽ tăng lên đến giá trị 20.

Phát hiện của GS. Pashley cho thấy do các khí làm xáo trộn cấu trúc của nước, do vậy đã làm giảm độ dẫn điện của nó. Trước đây, nitơ hoà tan được xem là không gây ra ảnh hưởng gì đến độ dẫn điện của nước. Song các nghiên cứu gần đây cho thấy các phân tử nước chỉ có hai liên kết bền ở mỗi phân tử, điều này có nghĩa là các phân tử khí hoà tan trong nước có thể làm giảm đáng kể khả năng dẫn điện của nước.

Phát hiện về tác động của nước đã bị khử khí hoàn toàn đặt ra thách thức cho các nhà khoa học về việc chúng ta đã biết những gì về những tính chất của nước. Khí quyển làm hoà tan các chất khí vào trong nước và làm thay đổi tính chất của nước theo cách mà chúng ta chưa hề đánh giá trước đây.

Giải pháp cho sự thiếu nước?

Khử mặn nước biển đã trở thành một vấn đề ‘nóng’ ở Ôxtrâylia, quốc gia này hiện đang trải qua thời kỳ hạn chế sử dụng nước, do hạn hán và mực nước ở các đập xuống thấp. Có nhiều phương pháp khử mặn. Một trong những các phương pháp đó là chưng nước biển bằng cách nấu và cho bay hơi, mặc dù đây là cách tốn kém tính trên quy mô lớn. Một cách khác được biết tới là thẩm thấu ngược, đây được xem là quy trình phổ biến nhất, bằng cách sử dụng các bơm công suất lớn để đẩy nước qua các màng polyme, hay phương pháp lọc để tách muối. Phương pháp điện thấm tách sử dụng các màng tích điện để tách các ion Na và ion Cl sang hai phía còn lại là nước đã được làm sạch nằm ở giữa.

Nếu độ dẫn điện của nước tăng lên khi đã khử các khí hòa tan, điều này có nghĩa phương pháp điện thấm tách rẻ hơn nhiều và có khả năng để thương mại hoá. Phó chủ tịch Ban Đất và Nước thuộc Uỷ ban Nghiên cứu Khoa học Liên bang Ôxtrâylia, TS. Tom Hatton cho biết đến nay không có phương pháp khử mặn nào rẻ hơn nghiên cứu này. Phương pháp thẩm thấu ngược tiêu chuẩn hiện nay vẫn được xem là phương pháp phổ biến và chi phí hiệu quả nhất trong khử mặn nước biển. Rõ ràng là trên toàn miền Nam Ôxtrâylia và hầu hết khu đô thị, việc có được nhiều nước ngọt từ môi trường ngày càng trở nên đắt đỏ. Nếu ý tưởng của Pashley có thể giảm 10-20% giá nước so với phương pháp thẩm thấu ngược thì chắc chắn việc nghiên cứu tiếp theo sẽ thực sự có giá trị.