Bản in

Khoa học

Thứ Ba, 20/10/2015 19:49

Người biến nước sông Tô thành nước uống tinh khiết

Người biến nước sông Tô thành nước uống tinh khiết

GD&TĐ - PGS.TS Trần Hồng Côn - Giảng viên Khoa Hóa học của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG Hà Nội), người đã ứng dụng thành công công nghệ hấp thụ chọn lọc để xử lý nước bẩn thành nước uống hàng ngày sau 10 năm nghiên cứu. 

Chỉ từ một mong muốn rất giản đơn là giúp những người dân sống ở những nơi có nguồn nước bị ô nhiễm, những nơi bị lũ lụt có đủ nước sạch để ăn uống... Ông đã làm được một điều kỳ diệu, đưa công nghệ giúp lọc nước ô nhiễm thành nước uống tinh khiết.

Khoa học vị dân sinh

PGS.TS Trần Hồng Côn là chuyên gia nghiên cứu hàng đầu về nước ở Việt Nam, qua những nghiên cứu, ông nhận thấy nguồn nước ngầm của Hà Nội bị nhiễm Asen. 

Năm 1996, trong một lần trợ giúp đồng nghiệp phân tích các mẫu nước ngầm tại Hà Nội, kết quả phân tích khiến ông giật mình vì trong số 30 mẫu nước thu được thì có tới 10 mẫu nước phát hiện bị nhiễm Asen. 

Đặc biệt, các nguồn nước cấp từ một số nhà máy nước có hàm lượng Asen cao vượt ngưỡng như Yên Phụ, Hạ Đình, Pháp Vân… Tiếp tục tiến hành khảo sát thực trạng và đánh giá mức độ ô nhiễm Asen của nguồn nước ngầm tại Hà Nội, ông phát hiện có đến 30% điểm giếng khảo sát ở Hà Nội có mức độ nhiễm Asen trên 0,05mg/lít, 50% điểm giếng ở mức vượt trên ngưỡng cho phép 0,01mg/lít.

Là nhà khoa học, hơn ai hết ông hiểu rằng nước bị nhiễm độc ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người dân. Có lẽ đây là một trong những lý do để liên tục từ năm 1998 đến năm 2000, PGS.TS Trần Hồng Côn đã miệt mài xây dựng bản đồ hiện trạng nhiễm Asen trong nước ngầm ở khu vực Hà Nội. 

Và đến năm 2001, ông đã có báo cáo thực trạng ô nhiễm Asen trong nước ngầm trên địa bàn thành phố Hà Nội cũng như giải pháp xử lý đã được công bố trên Tạp chí Khoa học Công nghệ và Môi trường của Mỹ, báo cáo này đã giành được sự quan tâm của đông đảo giới nghiên cứu.

Khi đã phát hiện nước bị nhiễm Asen rồi thì làm thế nào để khử bỏ chúng khi không có nguồn nước thay thế. PGS.TS Trần Hồng Côn đã miệt mài tìm cách loại bỏ Asen trong nước, khi đó ông lại tiếp tục phát hiện ra trong nước không chỉ có Asen mà còn có cả kim loại nặng, amoni và các hợp chất hữu cơ độc hại. 

Làm thế nào để khử bỏ các độc tố này, nhiều phương pháp đã được đặt ra tuy nhiên vẫn chưa cho ra một kết quả tối ưu. Đây là một thách thức lớn, ông đã nghĩ đến việc sử dụng clo, tia cực tím, ozon để tiệt trùng nước, song vấn đề là làm thế nào để tích hợp được những chức năng như vậy trong một thiết bị.

Tìm tòi, nghiên cứu từ hàng nghìn vật liệu, ông Côn đã tìm ra được những vật liệu tuy rẻ tiền những mang lại những giá trị hiệu quả rất cao như đất sét ở Trúc Thôn, Đá Son ở Núi Đèo, than gáo dừa ở Trà Bắc… nhưng ông vẫn chưa ưng ý. 

Linh cảm của một nhà khoa học báo cho ông biết là sẽ có một phương pháp tối ưu hiện thực hóa ý tưởng biến nguồn nước ô nhiễm thành nước tinh khiết. Chính điều này đã thôi thúc vị giáo sư già miệt mài nghiên cứu không quản nắng mưa, ngày đêm.

Hiện thực hóa ý tưởng

Cơ duyên đã đến với ông trong một lần đi thăm khu di tích lịch sử K9 (huyện Ba Vì, Hà Nội). Sau bữa ăn trưa, ông ra rửa mặt tại một giếng khơi nằm trong khu di tích.

Với kinh nghiệm của một người nghiên cứu về nước, ông cảm nhận được sự trong mát của nguồn nước nơi đây, đến khi uống thử cảm thấy nước giếng có vị rất ngọt và ngon. 

Hỏi người dân ở đó thì ông nhận được câu trả lời là nếu đào giếng vào tầng đá ong thì nước rất ngọt và mát, ngược lại những giếng đào vào tầng bùn thì nước đục và có mùi hôi.

Ngay lập tức, ông nhận thấy chính cấu tạo nhám của đá ong đã giúp thanh lọc nước tốt. Cùng với nghiên cứu khác PGS.TS Trần Hồng Côn cũng phát hiện bạc có khả năng tiệt trùng hiệu quả cao. Vào thời điểm này, công nghệ nano bắt đầu được sử dụng phổ biến tại Việt Nam, lập tức PGS.TS Trần Hồng Côn đã tính đến việc đưa nano bạc ứng dụng vào công trình lọc nước của mình. 

PGS.TS Trần Hồng Côn cho biết: Công nghệ nano bạc không chỉ giúp giảm lượng bạc cần thiết từ 30g xuống còn 0,3g mà còn làm tăng khả năng diệt khuẩn lên gấp 100 lần. Nhưng vấn đề là làm thế nào dùng nano bạc để khử khuẩn khi đây là những phân tử nano là hết sức nhỏ bé.

Sau nhiều nghiên cứu, thử nghiệm PGS.TS Trần Hồng Côn đã phát kiến Công nghệ hấp thụ chọn lọc là phương pháp phủ các nam châm kim loại có kích thước nano lên bề mặt vật liệu siêu rỗng tạo ra diện tích tiếp xúc cực lớn giữa các loại nam châm nano và các phân tử nước. 

Các chất độc hại được giữ chặt bằng lực liên kết của các phân tử, việc xử lý hoàn toàn không sử dụng các phản ứng hóa học, hóa chất nên tuyệt đối an toàn. 

Đến năm 2009 bộ thí nghiệm đầu tiên đã ra đời, nhiều lần ông đã thực hiện việc lấy nước từ sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu về thử nghiệm hiệu quả của các cột lọc nước. 

Các mẫu nước sau khi thử nghiệm được đưa đến Viện Vệ sinh dịch tễ và Trung tâm tiêu chuẩn đo lường chất lượng để kiểm tra, kết quả cho thấy những sản phẩm này đạt chỉ tiêu của nước uống đóng chai, không có vi khuẩn và vẫn giữ lại những muối khoáng cần thiết.

Bằng thiết bị lọc nước sử dụng công nghệ hấp thụ chọn lọc, PGS.TS Trần Hồng Côn đã hiện thực hóa ý tưởng giúp những người dân sống ở những nơi có nguồn nước bị ô nhiễm, những nơi bị lũ lụt có đủ nước sạch để ăn uống.... 

GS Côn cho biết, máy lọc nước được xếp 4 tầng lọc để chuyên xử lý kim loại nặng, chất hữu cơ và amoni, asen và tầng tiệt trùng. Ưu điểm nổi bật về sản phẩm lọc nước này là nước được lọc qua thiết bị này giữ được những khoáng chất cần thiết với hàm lượng có lợi cho cơ thể. Ngoài ra, thiết bị không đòi hỏi sử dụng điện năng và rất thân thiện vì có chu trình khép kín không thải nước độc ra môi trường.

Đề tài thiết bị lọc nước của PGS.TS Trần Hồng Côn đã được Công ty Cổ phần nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano, kết hợp với kỹ thuật tiên tiến khác, đã sản xuất thành công máy lọc nước Nanosky. 

 

Với kích thức nhỏ gọn, thiết kế thẩm mỹ, mang thương hiệu Việt Nam và hợp với túi tiền người dân, máy lọc nước Nanosky đã được sử dụng rộng rãi trên thị trường hiện nay. 

 

Với sản phẩm máy lọc nước Nanosky, PGS.TS Trần Hồng Côn mong muốn sẽ góp phần vào xu thế “khoa học vị nhân sinh”, giúp người Việt Nam thêm hiểu và tin dùng hàng Việt Nam.

 

Thiết bị lọc nước sinh hoạt thành nước uống trực tiếp được thiết kế bao gồm phần vỏ, các phần phụ trợ và phần chính là cột lọc theo nguyên lý hấp phụ chọn lọc. Cột lọc chứa 4 tầng vật liệu lọc được chế tạo từ các khoáng chất tự nhiên và các vật liệu có sẵn trong nước. 

 

Các tầng vật liệu lọc này được bố trí kế tiếp nhau theo chiều dòng chảy của nước, lần lượt là: Tầng than hoạt tính oxi hoá chế tạo từ than gáo dừa Trà Bắc có tác dụng loại bỏ các kim loại nặng và Asen; Tầng vật liệu đá ong biến tính loại bỏ các hợp chất hữu cơ có hại như Metan…; 

 

Tầng đá ong phủ nano FeOOH, MnO2 chuyển hóa Amoni thành khí Nitơ cũng như loại bỏ các kim loại nặng và Asen dư thừa; Tầng đá ong phủ nano bạc kim loại có tác dụng diệt khuẩn.

Dĩ Hạ