29590 ban_at_semiconductor_540x150

Xử lý nước uống hiệu quả bằng cột lọc sứ xốp - nano bạc

Email In PDF.

Nước sạch đang ngày càng trở nên khan hiếm. Ðể có nguồn nước an toàn cho người sử dụng, thạc sĩ Nguyễn Thụy Ái Trinh, giáo viên Trường THPT chuyên Lương Văn Chánh đã có giải pháp “Chế tạo cột lọc sứ xốp - nano (nanotechnology) bạc ứng dụng để xử lý nước uống”.

locnuoc
Thạc sĩ Nguyễn Thị Ái Trinh đang trao đổi về cách chế tạo cột lọc sứ xốp - nano bạc

NGUYÊN LÝ HOẠT ÐỘNG

Khả năng diệt khuẩn của bạc (Ag) đã được con người chứng minh và ứng dụng từ ngàn xưa. Nhiều dụng cụ y khoa, sản phẩm xử lý nước… có chứa thành phần của bạc. Trên cơ sở nano (vật liệu có kích thước nanomet, viết tắt nm, 1nm = 10−9m), các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy, các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt sẽ trở nên quan trọng, làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối, kết hợp với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi rút… và có khả năng tiêu diệt những vi khuẩn có hại của bạc, thạc sĩ Nguyễn Thụy Ái Trinh đã tạo ra cột lọc sứ xốp - nano bạc để xử lý nước uống.

Thạc sĩ Ái Trinh cho biết: “Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều sản phẩm sứ xốp lọc nước. Tuy nhiên, qua nghiên cứu, có nhiều sản phẩm không có khả năng tiêu diệt các vi sinh vật mà chỉ giữ lại chúng trên bề mặt cột lọc gây nên hiện tượng tắc nghẽn màng lọc sau một thời gian lọc nước, làm giảm hiệu quả sử dụng của sản phẩm và tăng chi phí vận hành. Cột lọc sứ xốp - nano bạc do tôi nghiên cứu, thiết kế có điểm mới là: làm từ silic (Si) sinh học và bạc ở kích thước nano nên sản phẩm có tính diệt khuẩn cao. Sản phẩm này có thể lọc các chất hữu cơ lơ lửng trong nước, giảm hàm lượng kim loại nặng, có khả năng diệt khuẩn Escherichia coli (thường được viết tắt là E.coli) để cho ra nước tinh khiết, an toàn và có thể sử dụng trực tiếp”.

Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc được thạc sĩ Ái Trinh lý giải như sau: Thứ nhất, nano bạc liên kết với các thành phần trên màng tế bào gây mất cân bằng tính thấm, thủng màng dẫn đến chết tế bào. Thứ hai, các hạt nano bạc có thể chui qua màng đi vào bên trong tế bào, tương tác với vật chất di truyền và gây chết tế bào. Thứ ba, nano bạc giải phóng bạc ion; bạc ion sau đó có thể tác động lên các enzyme trong chuỗi hô hấp, liên kết với vật chất di truyền hoặc tác động lên các protein vận chuyển lên màng tế bào làm rối loạn các hoạt động sinh lý và gây chết tế bào.

Để tạo ra sản phẩm cột lọc sứ xốp - nano bạc, thạc sĩ Ái Trinh phối trộn nano bạc, silic và chất kết dính theo tỉ lệ thích hợp; gia công tạo hình và nung ở nhiệt độ trên 1.000ºC. Sản phẩm sau khi nung được gia công lại, gắn đế để tạo ra thành phẩm cột lọc sứ xốp - nano bạc. Sản phẩm này được dùng để xử lý nước uống trực tiếp cho người dân nông thôn, các vùng bị thiên tai, lũ lụt và sử dụng cho quy mô hộ gia đình.

AN TOÀN, HIỆU QUẢ

Sản phẩm lọc nước sứ xốp - nano bạc được những người có chuyên môn đánh giá an toàn cho người sử dụng; đồng thời, giá cả của sản phẩm cũng được tính toán để phù hợp với mức thu nhập của đại đa số người dân.

Theo thạc sĩ Ái Trinh, việc sử dụng sản phẩm cột lọc sứ xốp - nano bạc đơn giản, không tiêu tốn năng lượng, an toàn, diệt khuẩn hiệu quả, đặc biệt là khuẩn E.Coli, là loại khuẩn có thể gây ra tiêu chảy nghiêm trọng, ra máu hoặc đau bụng, tiếp đến là suy thận và có thể dẫn đến tử vong. Với việc tạo ra nguồn nước tinh khiết, sản phẩm này góp phần làm giảm tỉ lệ dịch bệnh xuất phát từ việc người dân sử dụng nguồn nước kém chất lượng và ô nhiễm nên sẽ góp phần cải thiện sức khỏe cộng đồng. Mặt khác, cột lọc nước sử dụng nano bạc gắn trên silic nguyên chất làm từ trấu là một sản phẩm tự nhiên và thân thiện với môi trường. Cột lọc này không cần sử dụng điện năng để hoạt động nên không làm tiêu hao năng lượng; đồng thời, không tác động xấu đến môi trường.

Hiện nay, trên thị trường phổ biến rất nhiều sản phẩm lọc nước. Ngoài một số bộ lọc ứng dụng công nghệ cũ, ít hiệu quả thì các sản phẩm mới đều có giá dao động từ 3 đến 10 triệu đồng/sản phẩm. Với các mức giá này, người dân, đặc biệt là người dân nông thôn, miền núi rất khó tiếp cận với sản phẩm. Trong khi đó, với bộ lọc nước mà thạc sĩ Ái Trinh chuẩn bị đưa ra thị trường có giá khoảng 1,5 triệu đồng/sản phẩm sẽ dễ đáp ứng nhu cầu của người dân, kể cả người dân ở những vùng kinh tế còn khó khăn. Sản phẩm này sau khi hết hạn sử dụng diệt khuẩn có thể tái sử dụng dễ dàng để lọc nước tưới rau sạch, vườn ươm, cây ăn trái… Hiện tại, sản phẩm cột lọc sứ xốp - nano bạc đã được đưa vào sử dụng tại một số hộ gia đình ở những địa chỉ: 339 Lê Lợi, 10/7 Nguyễn Huệ, 2/2A Lê Thành Phương (TP Tuy Hòa); sử dụng để lọc nước giếng khoan bị nhiễm phèn tại nhà dân ở xã Hòa Bình 1 (Tây Hòa). Thạc sĩ Ái Trinh cũng đang phối hợp với một nhà máy sản xuất gốm sứ ở tỉnh Hải Dương để sản xuất và đưa sản phẩm này ra thị trường trong thời gian tới, phục vụ nhu cầu sử dụng nước sạch cho người dân.

Với giải pháp này, Ái Trinh đã tham gia Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Phú Yên lần V và vinh dự nhận giải nhì, trong số 35 giải pháp mang đến hội thi.

(theo: BaoPhuYen)


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: