CÔNG NGHỆ NANO VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG LỌC - XỬ LÝ NƯỚC:

 Công nghệ Nano là gì:

Nano - nghĩa đen là "một phần tỉ mét " - tương đương kích thước lọc của màng R.O.

Công nghệ nano, giúp người ta đưa vật liệu đến trạng thái kích thước nano. Tại kích thước này, các cấu trúc được xây dựng lên sẽ rất rất nhỏ, mang lại nhiều lợi ích cho đời sống.

Ví dụ, với các vật liệu có kích thước nano, các nhà khoa học đang chế tạo một máy phát hiện ung thư có kích thước bằng một tế bào hồng cầu, đưa vào cơ thể di chuyển đến tận các mạch máu, hoặc tạo ra những con chip điện tử có kích thước nhỏ hơn hàng trăm lần so với kích thước truyền thống, giúp cho các sản phẩm điện tử ngày càng nhỏ gọn. Trong công nghệ xe hơi, người ta phủ các hạt cỡ nano TiO2 lên kính xe, các hạt này có chức năng giống như trên bề mặt lá khoai nước, không cho nước bám dính vào kính xe, giúp lái xe nhìn rõ đường ngay cả khi trời mưa và không bị khó chịu bởi cần gạt nước mưa. Trong chế tạo máy giặt, người ta phủ phân tử bạc (Ag) ở kích thước nano lên lồng máy giặt để hạn chế việc vi khuẩn sinh sống trong lồng giặt khi đã giặt xong. 

Công nghệ Nano - thuật ngữ bị lạm dụng:

Như trên vừa nói, "công nghệ Nano" là một thuật ngữ chung trong nhiều ngành công nghiệp. Ngay kể cả khi chưa tạo ra các vật liệu mang kích thước nano, nhưng "có khuynh hướng tạo ra các cấu trúc vật liệu siêu nhỏ" là các nhà sản xuất liền dùng ngay từ nano cho sản phẩm của mình.

Cũng chính vì cái "chung" đó, cộng với sự hiểu biết có hạn của người dân, mà thuật ngữ Nano bị lạm dụng. Trong đời sống hàng ngày, ta gặp biết bao "nano": dầu gội đầu công nghệ Nano, bình tu ti trẻ em công nghệ Nano, máy lọc không khí công nghệ nano, máy lọc nước công nghệ Nano, tủ lạnh công nghệ nano, chén bát công nghệ nano, kem lăn lách công nghệ nano, kem chống nắng công nghệ nano... hầu hết, các "nano" trong các sản phẩm này chỉ chiếm chưa đến 1% trị giá sản phẩm, việc quảng cáo công nghệ Nano nhằm phát triển hình ảnh sản phẩm trong mắt khách hàng. 

CÓ BAO NHIÊU LOẠI CÔNG NGHỆ NANO LỌC NƯỚC?

1. Công nghệ lọc nước Nano, dạng màng Nano:

Đây là công nghệ dùng màng lọc, có khe lọc kích thước 1nanomet được phát triển đầu tiên bởi các công ty của Mỹ, điển hình là công ty Zenon, công ty Vontron và công ty Dow. Do sử dụng màng lọc có khe hở nhỏ, cho nên nó có thể dễ dàng loại bỏ được 100% vi khuẩn, vi rút. Đối với các ion kim loại, tỷ lệ loại bỏ đạt khoảng 40, 50% hoặc 90% (kể cả canxi, magie, và các kim loại nặng). Màng Nano được dùng trong các nhà máy sản xuất nước đóng bình, trong các khu vực nước nợ, và cung cấp nước sạch sinh hoạt. Ưu điểm của màng Nano là áp lực thẩm thấu thấp hơn nhiều so với màng R/O, cho nên tiết kiệm năng lượng hơn.

Khả năng lọc của công nghệ Màng Nano được minh họa theo hình dưới đây:

Đây là một dạng công nghệ lọc nước Nano có ứng dụng rộng rãi nhất và hiệu quả nhất trên thế giới hiện nay

2. Công nghệ Lọc nước sử dụng phân tử Nano Bạc (sử dụng phân tử bạc: Ag+ làm nhân tố diệt vi khuẩn):

Công nghệ này được sử dụng rộng rãi, trên thế giới có hàng trăm nhà cung cấp các sản phẩm lõi lọc nước ứng dụng Nano bạc: aquawin.com.tw; phresh.com; geyser.com...

Các phân tử nano bạc thường được kết hợp trong các lõi than hoạt tính, hoặc các lõi lọc có kết hợp với các vật liệu hấp phụ khác.

Xét về khả năng diệt vi khuẩn thật sự của kim loại bạc thì bạc có khả năng tiêu diệt vi khuẩn nếu thời gian tiếp xúc của con vi khuẩn với ion bạc Ag+ là lớn hơn 6 phút.

Tức là khả năng diệt khuẩn tức thời gần như bằng không. Nano bạc thực sự hữu ích trong các ứng dụng phủ lên các bề mặt, để diệt khuẩn trên các bề mặt vật dụng.

Các lõi lọc Nano do Nga chế tạo: được cải tiến để Nano bạc có thể giết chết được vi khuẩn, kìm hãm vi khuẩn phát triển. Nguyên lý của lõi lọc là: người ta tạo ra các lõi lọc có khe lọc rộng từ 100nanomet (nguồn: geyser), có thể ngăn được con vi khuẩn không đi xuyên qua lõi lọc. Khi con vi khuẩn đi vào lõi lọc, nó bị mắc kẹt tại các khe lọc. Với vật liệu lọc nước được trộn với Nano bạc (Ag+), khi nằm tại các khe lọc, bạc Nano silver có đủ thời gian để giết chết con vi khuẩn, và không làm cho nó phát triển trong lõi lọc, tránh được nguy cơ vi khuẩn phát triển và phá vỡ tấm lọc

Trên thực tế, việc đưa Ag+ trộn lẫn vật liệu đã được nhiều nhà chuyên môn nghiên cứu từ hàng chục năm trước đây, nổi tiếng là tổ chức "potter and peace" và Ron Rivera (Mỹ)  với việc thành công đưa bạc Ag+ vào trộn lẫn với vật liệu gốm (gồm đất nung, trộn với than đốt từ mùn cưa, hoặc vỏ chấu) để làm lõi lọc nước uống ngay giá rẻ từ năm 1998. Tổ chức phi lợi nhuận này hiện có 35 nhà máy sản xuất tại 18 quốc gia.

Ý nghĩa của từ "nano" đối với lõi lọc này không phải là kích thước lọc đạt cỡ nano, mà là ứnng dụng nano bạc (Ag+) trong việc diệt vi khuẩn.

Khả năng làm mềm nước: Ngoài công nghệ bạc nano, các lõi này còn có thêm chức năng làm chuyển đổi cấu trúc của canxi trong nước thành dạng aragonite, giúp canxi không bám vào các thiết bị đun, chứa nước. Tuy nhiên, nó không loại bỏ được canxi ra khỏi nước. Tức là nếu nguồn nước nhiễm canxi cao, thì lõi aragon chỉ làm cho canxi không bám vào thiết bị, chứ không loại bỏ được ra khỏi nguồn nước uống như công nghệ trao đổi ion hoặc R/O. Các lõi này không có khả năng xử lý nước siêu cứng như các nhà phân phối đưa tin, và không thể xử lý nước cứng ở quy mô công nghiệp.

Đối với các nguồn nước nhiễm canxi cao, các máy Nano của Nga vẫn phải kết hợp các phương tiện trao đổi ion truyền thống và vẫn phải hoàn nguyên theo nguyên tắc thông thường (Aragon 2).

Tóm lại, máy lọc nước ứng dụng công nghệ nano bạc Ag+ là một dòng sản phẩm nhỏ, có tính thương mại cao, nhưng nó không phải là một đột phá trong công nghệ xử lý nước.Hiện nay, nó chỉ được ứng dụng trong lĩnh vực máy lọc nước gia đình.

3. CÔNG NGHỆ LỌC NƯỚC KIỂU NANO CERAMIC (GỐM NANO):

Vật liệu chính để sản xuất ra gốm nano là vật liệu diatomite.

Diatomite được hình thành từ một loại tảo biển đã bị hóa thạch hàng triệu năm dưới biển sâu. Khi còn sống, các loài tảo này có kích thước siêu nhỏ, các cơ quan thu gom thức ăn trên cơ thể chúng là rất nhiều các lỗ nhỏ li li, kích thước khoảng 100nanomet, khi nước đi qua cơ thể chúng thì các chất huyền phù làm thức ăn cho chúng được giữ lại tại các lỗ này. Sau khi các tảo này bị hóa thạch, chúng tạo thành các mỏ diatomite dưới đại dương. Chúng có đặc tính là tỉ lệ các lỗ xốp rỗng trên diện tích rất lớn, giúp chúng có khả năng lọc nước (đạt kích thước vi khuẩn) với tốc độ dòng chảy cao.

Người ta sản xuất các sản phẩm gốm lọc bằng cách nghiền hóa thạch diatomite thành bột, sau đó định hình bột này thành các tấm lọc. Kể cả sau khi bị nghiền thành một hạt bột, trên hạt bột diatomite đó vẫn còn rất nhiều khe lọc nhỏ.

.... đang update.... 

Nguồn: ricon-usa.com