Cứu nước bằng công nghệ

Những điều này cho thấy nước - một nguồn tài nguyên quan trọng bị quản lý kém đến nỗi đang cạn kiệt dần - đã trở thành một mối quan tâm lớn của xã hội, từ các tổ chức quốc tế cho đến doanh nghiệp, người dân. Một thực tế là hiện có 2 tỉ người sống ở những quốc gia thiếu nước trầm trọng, theo Ngân hàng Thế giới (WB). Con số này được WB ước tính sẽ tăng lên mức 4,6 tỉ người vào năm 2080. Vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng ở Trung Quốc, Ấn Độ và các nền kinh tế mới nổi lớn khác.

Để giữ gìn nguồn nước, nhiều giải pháp đã được đưa ra từ việc cải thiện kỹ thuật canh tác, tái chế nước thải cho đến các thiết bị tiết kiệm nước trong gia đình. Đặc biệt, một số ý tưởng công nghệ đang thu hút sự chú ý của nhà đầu tư. “Chúng ta đang chứng kiến sự trỗi dậy đáng ngạc nhiên của nhiều kiểu nhà đầu tư khác nhau như các công ty dầu khí và các gia đình giàu có rót tiền vào các công nghệ nước”, Tom Whitehouse, Chủ tịch Diễn đàn Đầu tư Môi trường London, một tổ chức tư vấn giúp kết nối nhà đầu tư với các công nghệ mới, cho biết.

Trong số những ý tưởng công nghệ mới, một số đã được đưa vào sử dụng, một số khác vẫn đang trong giai đoạn phát triển và có cả những công nghệ chỉ có thể được ứng dụng trong tương lai xa.

Sản xuất nước từ... không khí

Hầu hết các turbine gió tạo ra điện, nhưng Dutch Rainmaker, một công ty Hà Lan, đã tìm ra cách “buộc” các turbine gió này sản xuất ra nước từ không khí. Thiết bị của Dutch Rainmaker trông giống như một turbine, ngoại trừ việc có 2 bình chứa hình chiếc hộp ở đáy turbine, nơi đặt một thùng thu gom nước và một hệ thống làm ngưng tụ hơi nước và trao đổi nhiệt. Turbine đưa không khí đi qua hệ thống trao đổi nhiệt này. Tại đây không khí được làm mát bởi các máy nén a-mô-ni-ắc. Khi nước trong không khí ngưng tụ lại, nó tạo thành các giọt nước và được thu gom trong một thùng chứa.

Dutch Rainmaker có 2 nguyên mẫu đã đi vào hoạt động trong 2 năm, một cái ở Hà Lan và một cái ở Kuwait, sản xuất ra trung bình 7.000 lít nước mỗi ngày mà không cần dùng điện. “Hệ thống này hoàn toàn không cần bảo trì gì cả”, Mike O’Connor, Tổng Giám đốc của Dutch Rainwater, cho biết.

Tuy nhiên, thiết bị này không hề rẻ. Ông O’Connor cho biết Công ty dự kiến bán xấp xỉ giá một thiết bị khử muối cỡ nhỏ, có giá từ 400.000 USD đến 1 triệu USD. Công ty hy vọng có thể tung ra thị trường vào cuối năm nay.

Công nghệ fracking không sử dụng nước

Cơn sốt khí đá phiến thủy lực bùng nổ một phần nhờ những tiến bộ trong công nghệ bẻ gãy thủy lực, còn gọi là fracking, nhưng công nghệ này lại sử dụng rất nhiều nước - khoảng 2 triệu gallon nước trở lên đối với mỗi giếng dầu.

Lượng nước quá lớn này là một vấn đề ở những nơi bị thiếu nước. Theo một nghiên cứu vào đầu năm nay, gần 40% giếng dầu khí được khoan kể từ năm 2011 tại Mỹ là ở những nơi bị thiếu nước nghiêm trọng. Đây là lý do dẫn đến sự ra đời của công nghệ fracking không sử dụng nước. Và một trong những công ty tiên phong trong lĩnh vực này là Gasfrac Energy Services (Canada). Gasfrac đã phát triển được một hệ thống hòa trộn cát với propan, butan và các hydrocacbon khác, thay vì nước.

“Chúng tôi đã sử dụng công nghệ fracking trên 2.400 giếng dầu. Không ai có mặt ở giếng dầu khi chúng tôi thực hiện fracking. Tất cả đều làm ở nơi xa xôi hẻo lánh. Chúng tôi là một trong những công ty fracking an toàn nhất thế giới”, ông Jason Munro, Chủ tịch Gasfrac, nói.

Đưa nước từ nơi thừa sang nơi thiếu

Ý tưởng đưa nước từ những quốc gia quá dư thừa nước sang những quốc gia bị khô hạn có vẻ là một giải pháp hữu hiệu cho vấn đề khan hiếm nước. Một công ty Iceland có tên Bruarfoss cho biết đang sẵn sàng tạo ra một ngành xuất khẩu toàn cầu mới, đó là xuất khẩu nước qua cảng biển chuyên dụng, tương tự những cảng biển chuyên về khí hóa lỏng.

Công ty đang xúc tiến kế hoạch đưa nước sông băng ở Iceland, đựng trong những thùng có sức chứa lên tới 180.000 tấn. Theo Birgir Vidar Halldorsson, nhà sáng lập Bruarfoss, kế hoạch này vẫn còn gặp một số khó khăn như thiếu các cảng có thể kham nổi các chuyến hàng chở nước khổng lồ cũng như những con tàu chở nước lớn. Tuy nhiên, ông cho biết Công ty đang làm việc với các tổ chức khác về vấn đề này và đã nhận được sự quan tâm từ các khách hàng tiềm năng tại Trung Đông.

Nhà vệ sinh không cần nước

Tổ chức từ thiện Bill and Melinda Gates Foundation của tỉ phú Bill Gates đang tài trợ cho nhiều tổ chức phát triển nhà vệ sinh không sử dụng nước, nhằm cải thiện điều kiện vệ sinh kém - nguyên nhân khiến 700.000 trẻ em tử vong mỗi năm do bệnh tiêu chảy. Một trong những tổ chức nhận vốn của quỹ từ thiện này là RTI International, một viện nghiên cứu của Mỹ.

RTI đang phát triển một hệ thống vệ sinh không những không cần dùng nước mà còn tạo ra điện. Nhà vệ sinh này giữ lại nguồn nước thải, sau đó tách chúng thành chất lỏng và chất rắn. Nước tiểu và các chất lỏng khác được khử trùng qua một quy trình điện hóa học và nước sau khi được xử lý có thể được sử dụng để dội toilet. Chất cặn rắn được làm khô thành những viên nhỏ, sau đó có thể được nung đốt trong một thiết bị giữ nhiệt và chuyển nhiệt thành điện. Nguồn điện này được dùng để phục vụ cho quy trình xử lý nước.

RTI đang thử nghiệm một nguyên bản tại Gujarat, Ấn Độ. Bill and Melinda Gates Foundation muốn các hệ thống như vậy tốn kém chưa tới 5 cent/người sử dụng.

Máy giặt sử dụng ít nước

Xeros, một công ty Anh, đang biến đổi chiếc máy giặt tự động bằng công nghệ sử dụng hàng ngàn hạt polymer để lấy đi chất dơ khỏi quần áo. Kết cấu phân tử của các hạt polymer kết hợp với chất tẩy để hút chất dơ. Chúng có thể được sử dụng qua hàng trăm lần giặt trước khi được đem đi tái chế.

Xeros cho rằng chiếc máy giặt của mình sử dụng 70% lượng nước, 50% năng lượng và 50% chất tẩy so với các máy giặt thông thường. Sản phẩm của nó đã được sử dụng tại các tiệm giặt lớn, các khách sạn ở Mỹ… Xeros đã có 37 máy được lắp đặt và đặt hàng ở Mỹ và 7 máy ở châu Âu. Xeros đang phát triển một phiên bản máy giặt để sử dụng trong gia đình, dự kiến sẽ có mặt trên thị trường vào năm 2016.

Hệ thống tưới thông minh

Một trong những phương thức tưới tiêu đầu tiên của con người là tưới ngập. Phương thức đơn giản, tốn ít chi phí nhưng sử dụng rất nhiều nước, gây lãng phí trong khi lại kém hiệu quả. Vì thế, nhiều công ty đang phát triển các hệ thống tưới tiêu thông minh hơn trong đó có Plantcare của Thụy Sĩ. Công ty này cho biết đã đưa ra một công nghệ tưới tiêu tự động, cho phép người nông dân tưới tiêu với lượng nước chính xác hơn, nhờ đó giảm được tình trạng lãng phí nước. Điều đặc biệt là hệ thống “có thể được điều hành từ một chiếc iPhone”, Walter Schmidt, nhà vật lý đã sáng lập nên Plantcare, cho biết.

Đồng ruộng được gắn các cảm biến, có thể dò được sự thay đổi từng phút trong độ ẩm của đất. Chúng chuyển thông tin qua mạng không dây vào máy tính để tính toán cây trồng có thể hấp thụ bao nhiêu nước là đủ. Đồng ruộng cũng được gắn các ống nước. Mỗi ống có van điều khiển mở và đóng theo lượng nước cần sử dụng. Dữ liệu từ máy tính có thể được gửi qua kiểu tin nhắn SMS vào điện thoại thông minh, cho phép nông dân cài đặt lại hệ thống nếu cần thiết hoặc được báo động nếu có vấn đề gì xảy ra.

Hệ thống này đã được sử dụng tại nhiều quốc gia châu Âu. Một số đơn vị sử dụng hệ thống này cho biết nó đã giúp tăng năng suất lên 30% và giảm lượng nước sử dụng tới 50%.