Công nghệ bơm ion mới hứa hẹn cải thiện hiệu quả khử mặn nước

Các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Irvine và Đại học Tel Aviv đã phát triển một máy bơm ion mới có khả năng loại bỏ muối và kim loại nặng khỏi nước một cách hiệu quả bằng tín hiệu điện áp thấp mà không cần bộ phận chuyển động, nhiên liệu hay phản ứng hóa học nào. Máy bơm ion dựa trên cơ chế răng cưa này hoạt động thông qua xung điện nhanh tạo ra dòng ion có hướng đi qua màng nano xốp được kẹp giữa các lớp kim loại siêu mỏng. Khác với các phương pháp khử mặn truyền thống dựa vào các phản ứng điện hóa tiêu tốn nhiều năng lượng, thiết bị thể rắn này tận dụng sự bất đối xứng cấu trúc và giao diện kim loại-dung dịch điện giải ở quy mô nano để đạt được dòng ion ổn định với mức tiêu thụ năng lượng thấp đáng kể. Trong các thử nghiệm minh chứng khái niệm, hệ thống đã loại bỏ thành công 50% lượng muối trong nước ở điện áp tối thiểu và duy trì dòng ion ngay cả khi chống lại các lực đối nghịch bằng cách tích hợp màng chọn lọc ion. Công nghệ này còn có độ chính xác cao cho phép loại bỏ chọn lọc các kim loại nặng độc hại như chì ở nồng độ rất thấp mà không làm cạn kiệt các khoáng chất thiết yếu, khiến nó trở nên rất triển vọng cho các ứng dụng vượt ra ngoài việc lọc nước. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm khai thác lithium.