Công nghệ nano đề cập đến một loạt các công cụ, kỹ thuật và ứng dụng chỉ liên quan đến các hạt ở thang kích thước gần đúng có đường kính từ vài đến hàng trăm nanomet. Các hạt có kích thước này có một số đặc tính bề mặt và hóa lý độc đáo cho phép sử dụng mới. Thật vậy, những người ủng hộ công nghệ nano cho rằng lĩnh vực nghiên cứu này có thể góp phần giải quyết một số vấn đề lớn mà chúng ta gặp phải trên quy mô toàn cầu như đảm bảo cung cấp nước uống an toàn cho dân số ngày càng tăng, cũng như giải quyết các vấn đề về y học, năng lượng. , và nông nghiệp.
Viết trên Tạp chí Quốc tế về Khử muối Hạt nhân, các nhà nghiên cứu tại D.J. Đại học Kỹ thuật Sanghvi, ở Mumbai, Ấn Độ, giải thích rằng có một số phương pháp công nghệ nano để lọc nước hiện đang được nghiên cứu và một số đã được sử dụng. Alpana Mahapatra và các đồng nghiệp Farida Valli và Karishma Tijoriwala giải thích: “Các thiết bị xử lý nước kết hợp vật liệu nano đã có sẵn và nhu cầu phát triển của con người đối với nước sạch đang rất cấp bách.
Lọc nước bằng công nghệ nano khai thác các vật liệu nano như ống nano carbon và sợi alumin để lọc nước nano. Nó cũng tận dụng sự tồn tại của các lỗ xốp kích thước nano trong màng lọc zeolit, cũng như các chất xúc tác nano và các hạt nano từ tính. Cảm biến nano, chẳng hạn như cảm biến dựa trên dây nano oxit titan hoặc hạt nano palladi được sử dụng để phát hiện phân tích các chất gây ô nhiễm trong các mẫu nước.
Nhóm nghiên cứu cho biết thêm, các tạp chất mà công nghệ nano có thể xử lý phụ thuộc vào giai đoạn lọc nước mà kỹ thuật này được áp dụng. Nó có thể được sử dụng để loại bỏ trầm tích, nước thải hóa học, hạt tích điện, vi khuẩn và các mầm bệnh khác. Họ giải thích rằng các nguyên tố vi lượng độc hại như asen và tạp chất lỏng nhớt như dầu cũng có thể được loại bỏ bằng công nghệ nano.
“Ưu điểm chính của việc sử dụng bộ lọc nano, trái ngược với các hệ thống thông thường, là cần ít áp lực hơn để truyền nước qua bộ lọc, chúng hiệu quả hơn và chúng có diện tích bề mặt cực kỳ lớn và có thể dễ dàng làm sạch hơn bằng cách xả ngược so với với các phương pháp thông thường,” nhóm nghiên cứu cho biết.
Ví dụ, màng ống nano carbon có thể loại bỏ hầu hết các loại chất gây ô nhiễm nước bao gồm độ đục, dầu, vi khuẩn, vi rút và chất gây ô nhiễm hữu cơ. Mặc dù các lỗ xốp của chúng nhỏ hơn đáng kể nhưng các ống nano carbon đã được chứng minh là có tốc độ dòng chảy bằng hoặc nhanh hơn so với các lỗ xốp lớn hơn, có thể là do phần bên trong nhẵn của các ống nano. Các bộ lọc alumina sợi nano và các vật liệu sợi nano khác cũng loại bỏ các chất gây ô nhiễm tích điện âm như vi rút, vi khuẩn và các chất keo hữu cơ và vô cơ với tốc độ nhanh hơn các bộ lọc thông thường.
Nhóm nghiên cứu cho biết: “Mặc dù thế hệ chất độn nano hiện tại có thể tương đối đơn giản, nhưng người ta tin rằng các thế hệ thiết bị xử lý nước dựa trên công nghệ nano trong tương lai sẽ tận dụng các đặc tính của vật liệu nano mới”.
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng một số khía cạnh cơ bản của công nghệ nano đã gây lo ngại cho công chúng và các nhóm hoạt động. Họ thừa nhận rằng những rủi ro liên quan đến vật liệu nano có thể không giống với những rủi ro liên quan đến các phiên bản số lượng lớn của cùng một loại vật liệu vì tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn hơn nhiều của các hạt nano có thể khiến chúng phản ứng mạnh hơn so với vật liệu số lượng lớn và dẫn đến cho đến nay vẫn chưa được công nhận. và các tương tác chưa được kiểm chứng với các bề mặt sinh học. Quá trình lọc nước dựa trên công nghệ nano chưa dẫn đến bất kỳ vấn đề nào về sức khỏe con người hoặc môi trường nhưng nhóm nghiên cứu đồng tình với ý kiến của những người khác rằng nên tiến hành nghiên cứu sâu hơn về tương tác sinh học của các hạt nano.
