Các kỹ sư đã phát triển một hệ thống sử dụng kỹ thuật lọc nước đơn giản có thể giúp loại bỏ 100% vi khuẩn. Kỹ thuật này tận dụng những loại nhựa thông chuyên dụng, đồng và H2O2 (một dạng giống oxy già) để lọc nước bẩn. Thí nghiệm được tiến hành trên các mẫu nước lấy từ cơn bão Katrina xảy ra ở New Orleans vào tháng 08/2005.
Hệ thống này an toàn, rẻ hơn và dễ sử dụng hơn so với những hệ thống khác, nó giúp phá vỡ liên kết của một số chất hóa chất độc hại. Tuy nhiên nó chỉ có thể làm sạch nước mà không đảm bảo có thể uống được. Hệ thống này thậm chí có thể chứng tỏ nó có khả năng hạn chế việc lan truyền dịch bệnh tại những khu vực bị thiên tai. Nhà nghiên cứu Vishal Shah (bên trái) cùng với sinh viên năm cuối Daniel Badia đang cầm bảng hợp chất cao phân tử trong hệ thống lọc đang được phát triển. (Ảnh: Sciencedaily)
Hiệp hội khoa học quốc gia đã tài trợ cho các nhà nghiên cứu Vishal và Shreya Shah của đại học Dowling ở Long Island, New York, cùng với Boris Dzikoski đại học Cornell và Jose Pinto đại học bách khoa New York ở Brooklyn để phát triển kỹ thuật này. Phát hiện của họ sẽ được xuất bản trên tạp chí Ô nhiễm môi trường (Environmental Pollution).
"Nghiên cứu Shah nói sau thảm họa Katrina, các nhà khoa học đã phải làm việc nỗ lực để có thể tìm ra một số phương pháp phòng vệ. Không ai chắc được một tình huống tương tự có thể xảy ra bất cứ khi nào. Chúng ta cần phát triển một phương pháp để khử trùng nước sau lũ trước khi nó có thể được con người sử dụng hoặc bơm vào các hồ chứa”.
Hệ thống mà các nhà nghiên cứu phát triển rất đơn giản gồm: một bảng hợp chất cao phân tử của nhựa thông có chứa đồng được ngâm vào nước bẩn sau bão. Thêm vào đó là H2O2 phóng ra những gốc tự do vào bảng hợp chất cao phân tử. Những gốc này bám chắc vào bảng ở đó chúng “tóm” lấy vi khuẩn và khử chúng đi.
Các nhà nghiên cứu đang tiến hành thí nghiệm với một lượng đồng thấp hơn trong nước xử lý cuối và phát huy năng lực của hệ thống vào các chất độc hóa học. Ông Shah tin rằng nó đã sẵn sàng cho những tình huống khẩn cấp trong vòng 5 đến 7 năm.
Để phát triển tiến trình, các nhà nghiên cứu đã xây dựng dựa trên cơ cấu hóa học lâu đời gọi là phản ứng Fenton- một tiến trình mà các tác nhân kim loại tác động H2O2 tạo ra một số gốc tự do.
Những gốc tự do là những phân tử và nguyên tử có thêm một điện tử đang cần kết hợp với một điện tử khác (chúng giành lấy điện tử cho mình bằng cách tách nó ra khỏi nguyên tử gần đó và loại bỏ “nạn nhân” trong quá trình xử lý). Với một số lượng lớn, các gốc này có thể khử được chất hóa học độc hại, thậm chí tấn công tiêu diệt các vi khuẩn hoặc phá hủy cho đến khi không thể phục hồi các màng tế bào vi sinh vật.
Kỹ thuật đang được ứng dụng với nước thải công nghiệp và các con kênh trên đường số 17 ở New Orleans, các nhà nghiên cứu có thể tiêu diệt vi khuẩn trong vòng 15 phút. Trong các cuộc kiểm tra thí nghiệm với những mẫu nước chứa thậm chí mức độ vi khuẩn cao hơn nhiều, và mẫu xử lý có thể giết chính xác ít nhất 99 % vi khuẩn trong vòng 90 phút đồng hồ.
Tổ chức khoa học quốc gia (NSF) là một cơ quan không trực thuộc liên bang hỗ trợ những nghiên cứu nền tảng và giáo dục trên tất cả những lĩnh vực về khoa học và di truyền, với ngân sách hàng năm là 5,58 tỷ Dollar. NSF hỗ trợ lên đến 50 bang thông qua trợ cấp cho gần 1,700 đại học và các học viện. Mỗi năm, NSF nhận được khoảng 40,000 lời yêu cầu hỗ trợ và cung cấp gần 10,000 giải thưởng hỗ trợ mới. Hàng năm, NSF cũng trao giải thưởng hơn 400 triệu dollar vào các hợp đồng chuyên nghiệp và dịch vụ.
Ánh Phượng