Viện công nghệ MIT đã vừa thực hiện một nghiên cứu nhằm làm rõ hiệu quả làm sạch của những giọt nước mưa nhằm loại bỏ aerosol và các chất gây ô nhiễm khác trong không khí. Kết quả của nghiên cứu này có thể là công cụ để giúp các nhà khoa học đưa ra những dự đoán tốt hơn về chất lượng không khí cũng như tạo ra các môt hình tác động thay đổi khí hậu do mây gây ra.
Aerosol là những hạt mịn bay lơ lửng trong không khí thường xuất phát từ 3 nguồn chính là sản phẩm phụ sau những đợt phun trào núi lửa, bụi sa mạc và từ các hoạt động sản xuất của con người chẳng hạn như đốt than đá hay dầu mỏ. Aerosol gây ra nhiều tác động đến lớp vỏ bảo vệ khí quyển Trái Đất, điển hình là việc nó đóng vai trò như một chất xúc tác cho các phản ứng hóa học làm bào mòn mạnh lớp ozone ở tầng bình lưu.
Các hạt mưa có thể loại bỏ những hạt gây hại này khi chúng rơi trong không khí thông qua quá trình đông tụ. Trong đó các hạt aerosol ô nhiễm sẽ bị hút vào hạt mưa và đưa xuống bề mặt Trái Đất. Hạt mưa mang điện tích hút aerosol nhưng điện tích này quá yếu do đó hiện tượng này khó có thể được quan sát trong phòng thí nghiệm. Những thí nghiệm trước đây thường được thực hiện với điện tích cao hơn mức bình thường từ 10 đến 100 lần và mức điện tích lớn như vậy trên thực tế chỉ có khả năng xảy ra trong những cơn bão lớn có sấm chớp cường độ mạnh. Do đó, kết quả thí nghiệm không thể chuyển đổi thành các ứng dụng thực tế.
Lần này, MIT đã thực hiện thí nghiệm với một buồng thủy tinh cao 1 m cho phép các nhà nghiên cứu điều chỉnh kích thước và điện tích của các hạt nước rơi xuống nhờ một dải vật liệu phóng xạ. Aerosol được bơm vào buồng thủy tinh và một loạt các thí nghiệm đã được tiến hành với nhiều kích cỡ hạt nước và môi trường.
Một khi hạt nước rơi xuyên qua khí ô nhiễm có chứa hạt aerosol, chúng được làm bay hơi và các hạt còn dư lại truyền qua một chiếc máy đo phổ khối lượng cho phép các nhà khoa học định lượng các hạt aerosol được hút bởi hạt nước.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các hạt nước nhỏ hơn rơi xuống với độ ẩm cao có thể hút các hạt aerosol tốt hơn và thí nghiệm này tái hiện chính xác quá trình đông tụ tự nhiên. Trong tương lai, dữ liệu từ các thí nghiệm này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu đưa ra những dự đoán về chất lượng không khí chi tiết hơn - đây là một thông tin rất quan trọng đối với những thành phố ô nhiễm như Bắc Kinh nơi hàng triệu người đang sống dưới bầu không khí gồm khói lẫn sương. Ở tỉ lệ lớn hơn, các giá trị nghiên cứu có thể được dùng cho các giải pháp làm sạch dựa trên hiện tượng đông tụ trong các mô hình khí hậu toàn cầu.
Nguồn: MIT
