Sinh ra ở các tỉnh duyên hải miền Trung, lớn lên càng thấu hiểu nỗi khó khăn của người dân những vùng quê ven biển bị xâm nhập mặn, thường xuyên thiếu nước sạch sinh hoạt...
Sinh ra ở các tỉnh duyên hải miền Trung, lớn lên càng thấu hiểu nỗi khó khăn của người dân những vùng quê ven biển bị xâm nhập mặn, thường xuyên thiếu nước sạch sinh hoạt. Điều đó thôi thúc nhóm thầy, trò Khoa Môi trường và Tài nguyên - Trường Đại học Đà Lạt trăn trở biến những gì đã được học, được nghiên cứu để giúp dân cư miền biển giải quyết vấn đề thiếu nước sinh hoạt, để lý thuyết được áp dụng vào thực tiễn, học đi đôi với hành.
 |
| Sinh viên Võ Văn Hùng (đứng giữa) năm 3 chuyên ngành công nghệ môi trường thay mặt nhóm nhận giải ba Cuộc thi Tìm kiếm tài năng khởi nghiệp sáng tạo khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên năm 2019. Ảnh: Q.Uyển |
Từ kết quả nghiên cứu khoa học ứng dụng công nghệ màng chưng cất chân không VMD để lọc nước bị nhiễm mặn thành nước ngọt, dưới sự hướng dẫn của các giảng viên trong khoa, nhóm 9 sinh viên đã xây dựng dự án khởi nghiệp “Xử lý nước uống bền vững từ nguồn nước bị nhiễm mặn bằng công nghệ năng lượng mặt trời - VMD”. Nhóm tiến hành hoàn thiện sản phẩm của mình là máy lọc nước nhiễm mặn bằng công nghệ năng lượng mặt trời. Máy hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ của dòng nước, không cần sử dụng bơm áp lực để đẩy nước qua màng, nên tiêu tốn rất ít năng lượng. Để giảm giá thành đến mức tối thiểu, thấp hơn nhiều so với các sản phẩm đang có, thiết bị xử lý nước nhiễm mặn đã được sử dụng năng lượng mặt trời để gia nhiệt vừa không tốn kém nhiều về điện năng, vừa bảo vệ môi trường.
Hiện nay, đa số các sản phẩm cùng công dụng xử lý nước nhiễm mặn thành nước ngọt đang bán trên thị trường đều áp dụng các công nghệ: chưng cất nhiệt, trao đổi ion, thẩm thấu ngược RO, công nghệ Nano - NF, phương pháp điện thẩm tách - ED.
Các công nghệ này có ưu, nhược điểm riêng, nhưng đều có chung một nhược điểm là tiêu tốn năng lượng và chi phí đầu tư cao. Sản phẩm máy lọc nước nhiễm mặn bằng năng lượng mặt trời của các bạn đã tạo ra sự khác biệt nổi bật là ứng dụng công nghệ chưng cất màng chân không - VMD (Vaccum membrane distillation) để tạo nên sản phẩm. Công nghệ này khắc phục được những nhược điểm của tất cả các công nghệ xử lý nước nhiễm mặn thành nước ngọt. Chưng cất màng chân không VMD cũng là công nghệ hoàn toàn mới chưa được nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam.
Cụ thể, hệ thống màng chưng cất sử dụng áp suất chân không: Dòng nóng sẽ được làm nóng liên tục cung cấp nước cho quá trình bay hơi. Màng tiếp xúc với dòng nước nóng, hơi nước sẽ được hút ra bằng cách sử dụng một bơm chân không ở phía thẩm thấu. Áp suất thẩm thấu thấp hơn áp suất bão hòa của hơi bốc lên và sự ngưng tụ của nước thẩm thấu diễn ra bên ngoài mô-đun. Phía bên ngoài là một môi trường lạnh, giúp hơi nước ngưng tụ. Với tính chất của màng MD là màng kỵ nước, chỉ cho hơi nước sạch băng qua còn các chất bẩn, vi khuẩn, ion kim loại... sẽ được giữ lại bên kia màng; vậy nên có thể thu được hoàn toàn nước sạch. Khi áp dụng công nghệ này cho cư dân ven biển miền Trung, hơi nước nóng sẽ được tận dụng từ thiết bị gia nhiệt hoặc nguồn năng lượng mặt trời bởi quanh năm có nắng.
Xác định tính khả thi của dự án, các bạn nhận rõ đối thủ cạnh tranh chính là máy lọc nước RO - một công nghệ lọc tối ưu nhất ở thời điểm hiện tại, với hiệu quả xử lý nước lên đến 99,9%, lượng nước xử lý qua máy lọc đảm bảo đủ để cấp nước sinh hoạt cho người sử dụng. Nhưng có những nhược điểm lớn của loại máy này như giá thành đắt (hơn 100 triệu đồng/máy tùy công suất); tiêu tốn năng lượng do bắt buộc phải sử dụng điện liên tục trong quá trình vận hành; chi phí vận hành cao vì phải thường xuyên rửa màng lọc RO bằng hóa chất (axit và bazơ), tuổi thọ của màng lọc RO ngắn do sự bám bẩn và tác động của bơm áp lực. Vừa kế thừa những ưu điểm vừa khắc phục những nhược điểm còn tồn tại của máy lọc công nghệ RO, nhóm thầy trò cùng hợp lực nhằm tạo nên một sản phẩm hoàn hảo nhất, có thể cho nguồn nước chất lượng tốt, giá thành vừa phải, không tiêu tốn chi phí trong quá trình sử dụng, thân thiện với môi trường.
Sinh viên Võ Văn Hùng (trưởng nhóm) - học năm 3 chuyên ngành công nghệ môi trường cho biết, quê em ở Đà Nẵng, sông Cẩm Lệ đoạn qua Cầu Đỏ bị nhiễm mặn nghiêm trọng, nồng độ muối gấp 14 lần so với mức cho phép. Nước sinh hoạt của cư dân luôn là vấn đề lớn. Để mua các thiết bị lọc nước đang có trên thị trường, phải bỏ ra khoản tiền lớn mà không phải gia đình nào cũng có điều kiện để mua. Sản phẩm máy lọc của nhóm không chỉ lọc được nước nhiễm mặn, mà còn lọc được cả nước biển có nồng độ muối cao hơn nhiều. Khách hàng mà dự án hướng tới là những dân cư vùng bị nhiễm mặn, dân cư trên các hòn đảo, ngư dân đi biển, giải quyết tình trạng thiếu nước ngọt để người dân an cư lạc nghiệp, bảo vệ chủ quyền biển đảo. Với ý nghĩa đó, dự án rất cần sự hợp tác đầu tư của các doanh nghiệp, cá nhân có tiềm lực, để nhanh chóng tạo ra nhiều sản phẩm máy lọc nước nhiễm mặn giá thành rẻ nhất, phù hợp với nguồn thu nhập của người dân, đưa máy lọc trở thành một vật dụng sinh hoạt không thể thiếu trong mỗi gia đình cư dân ven biển và trên các hòn đảo, các tàu cá đánh bắt xa bờ.
Dự án “Xử lý nước uống bền vững từ nguồn nước bị nhiễm mặn bằng công nghệ năng lượng mặt trời - VMD” của thầy trò Khoa Môi trường và Tài nguyên - Trường Đại học Đà Lạt được đánh giá cao vì tính cộng đồng, tính khả thi, phù hợp với yêu cầu đặt ra của thực tiễn. Vượt qua nhiều dự án tham dự Cuộc thi Tìm kiếm tài năng khởi nghiệp sáng tạo khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên, dự án xuất sắc đã đoạt giải ba, là một trong 5 dự án xuất sắc nhất được trao giải tại cuộc thi.
QUỲNH UYỂN
