Không ngủ quên trên chiến thắng với giải Nobel Hóa học năm 2025, Giáo sư Omar Yaghi đã ngay lập tức ra sức cống hiến cho nhân loại. Ông vừa phát minh ra một thiết bị mang tính đột phá có khả năng khai thác tới 1.000 lít nước sạch mỗi ngày trực tiếp từ không khí, ngay cả trong những vùng khô cằn với độ ẩm dưới 20%.
Công nghệ này, được phát triển bởi công ty Atoco do ông sáng lập, mang lại hy vọng cho hàng tỷ người đang đối mặt với khủng hoảng nước, đồng thời thể hiện sức mạnh của khoa học trong việc giải quyết các thách thức toàn cầu một cách bền vững và nhân văn.
Nghiên cứu của ông đã được đăng tải tại đây.
Phát minh của Giáo sư Omar có thể
Khoa học đằng sau “siêu bọt biển” phân tử
Công nghệ cốt lõi của thiết bị nằm ở lĩnh vực “reticular chemistry”, tạm dịch là hóa học khung lưới và cũng là lĩnh vực mà chính Giáo sư Yaghi đã tiên phong phát triển. Trong đó, các vật liệu then chốt là Metal-Organic Frameworks (MOF), hay còn gọi là khung hữu cơ-kim loại, những cấu trúc xốp được thiết kế ở cấp độ phân tử.
MOFs có diện tích bề mặt khổng lồ: chỉ vài gam vật liệu có thể trải rộng tương đương diện tích một sân bóng đá. Khi không khí đi qua thiết bị, các lỗ xốp siêu nhỏ trong MOF lấy phân tử nước một cách chọn lọc và hiệu quả. Sau đó, chỉ cần sử dụng nhiệt độ môi trường từ ánh nắng mặt trời hoặc nguồn nhiệt thấp cấp, vật liệu sẽ giải phóng hơi nước đã thu được. Hơi nước này ngưng tụ thành nước lỏng, sạch, sẵn sàng sử dụng.
Khác biệt lớn so với các máy tạo nước từ không khí truyền thống vốn tiêu tốn nhiều năng lượng để làm lạnh không khí, hệ thống của Yaghi hoạt động mà không cần kết nối với lưới điện, tận dụng năng lượng tự nhiên sẵn có. Điều này khiến nó trở nên lý tưởng cho các khu vực xa xôi, không có hệ thống điện ổn định.
Giáo sư Omar thử nghiệm chiếc máy – Ảnh: Atoco.
Giải pháp cho khủng hoảng nước toàn cầu và ứng phó thiên tai
Liên Hợp Quốc cảnh báo về tình trạng “phá sản nước toàn cầu”, với hơn 2 tỷ người thiếu nước sạch an toàn. Các giải pháp hiện tại như khử muối nước biển tuy hiệu quả ở vùng ven biển nhưng đòi hỏi năng lượng lớn và tạo ra chất thải mặn, gây hại cho hệ sinh thái biển.
Thiết bị của Yaghi mang lại lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường hơn: di động, không phụ thuộc lưới điện và không tạo chất thải độc hại. Với kích thước tương đương một container vận chuyển 20 feet (khoảng 6 mét), các đơn vị này có thể nhanh chóng triển khai đến khu vực làng mạc sa mạc xa xôi hoặc khu vực bị thiên tai tàn phá.
Động lực của Giáo sư Yaghi không chỉ đến từ phòng thí nghiệm mà còn từ trải nghiệm tuổi thơ. Lớn lên trong một cộng đồng tị nạn ở Jordan, ông sống trong khu vực không có nước máy. Ông thường nhớ lại tiếng “thì thầm” lan truyền trong xóm mỗi khi xe chở nước đến, mách nhau xếp hàng từ sớm để hứng nước trước khi hết. Những kỷ niệm ấy đã thôi thúc ông tìm kiếm giải pháp khoa học để không ai phải chịu cảnh thiếu nước nữa.
” Khoa học đã sẵn sàng; điều chúng ta cần bây giờ là lòng can đảm để mở rộng các giải pháp này “, ông chia sẻ trong một buổi thử nghiệm thực địa gần đây.
Hình minh họa của Atoco cho thấy hệ thống có vẻ ngoài ra sao.
Hiện tại, công nghệ đang chuyển từ giai đoạn nguyên mẫu phòng thí nghiệm sang quy mô công nghiệp. Ông hình dung tương lai với khái niệm “nước cá nhân hóa”: giống như tấm pin mặt trời giúp hộ gia đình tự sản xuất điện, các thiết bị dựa trên cơ chế của MOF có thể cho phép từng gia đình tự sản xuất nước uống, giảm sự phụ thuộc vào hệ thống cấp nước tập trung, có thể bị tổn thương bởi thiên tai hoặc biến đổi khí hậu.
Giải Nobel Hóa học 2025 mà Giáo sư Yaghi cùng hai nhà khoa học Susumu Kitagawa và Richard Robson nhận được chính là sự công nhận cho công trình phát triển MOFs, mở ra những con đường mới cho năng lượng sạch, bảo vệ môi trường và ứng dụng thực tiễn như thu nước từ không khí.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm gia tăng hạn hán và khan hiếm nước, phát minh của Omar Yaghi không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn là nguồn cảm hứng mạnh mẽ rằng con người, bằng trí tuệ và lòng nhân ái, hoàn toàn có thể biến không khí khô cằn thành nguồn sống dồi dào cho hàng triệu người.
