Khai thác nước ngọt từ đáy biển

Xử lý nước biển thành nước ngọt, dùng màng trao đổi ion và chưng cất là phương pháp được áp dụng từ lâu ở một số nước trên thế giới như Ảrập Xêut, Tiểu vương quốc Ảrập thống nhất, Côoet và Manta. Tuy nhiên, khai thác nước ngọt từ chính đại dương nói đến ở đây lại khác hẳn, hầu như không cần đến một quá trình xử lý nào.

Phát hiện này hoàn toàn tình cờ. Nhà địa chất biển người Pháp là Pierre Becker, giám đốc Công ty Géocean một hôm làm việc trên bờ biển Hy Lạp, chợt thấy một đàn dê lội xuống mép biển, cách bờ không xa để uống nước. Ông rất ngạc nhiên vì xưa nay các động vật, cũng như người, không uống được nước mặn. Tìm hiểu kỹ, ông thấy chính là chúng uống nước ngọt từ đáy biển trào lên.

Từ lâu, các nhà địa chất học đã cho biết, cách đây khoảng 20.000 năm, mực nước biển thấp hơn mức hiện tại rất nhiều (khoảng 120m). Dần dà, nước biển dâng cao lên, nhưng những nguồn nước ngầm xưa kia thì vẫn ở nguyên chỗ cũ, nay là đáy biển. Dưới áp lực nào đó, có những mạch nước ngầm bị “vỡ”, phun lên. Người Phênêxi cổ đã biết cách khai thác nguồn nước này để dùng. Họ đặt những chiếc vò hai quai ngửa trên nguồn nước ngầm phun lên đó để ngăn cách nó với nước biển và dùng những ống da đưa nước ngọt vào bờ.

Nước ngầm có mặt hầu như ở mọi nơi ở tầng đệ tam (sâu dưới mặt đất từ vài chục đến vài trăm mét) nên không ít mạch nước ngọt có thể thông ra đáy biển. Khi phun lên, nó tạo thành một cột nước, đục hơn do sự khác biệt về độ khúc xạ giữa nó và nước mặn. Những hiểu biết địa chất và quan sát đó khiến Pierre Becker suy nghĩ: Liệu có thể hiện đại hóa cách khai thác cổ xưa của người Phênêxi để cung cấp nước ngọt cho một số vùng ven biển?

Ông cùng với một nhà khoa học khác là Thierry Carlin nghiên cứu công nghệ và thiết bị khai thác nước ngọt và thành lập một công ty mang tên Nymphea Water để triển khai trên quy mô lớn. Công nghệ thì đơn giản, nhưng khó khăn chính là thiết bị. Sau khi phát hiện nguồn nước ngầm dưới biển sâu, tiến hành khoan để nước ngọt phun lên rồi dùng một chiếc phễu khổng lồ bằng thép úp lên miệng phun và dẫn vào hệ thu gom. Hệ thống này gồm một cái chụp bằng thủy tinh hữu cơ Plexiglas dày, có cơ cấu ngăn không cho nước mặn lọt vào, nối với các ống dẫn mềm, đường kính 25cm đưa nước ngọt vào những bể nổi, hình cầu, giữ bằng những phao tiêu. Từ những bể nổi này, nước ngọt được đưa vào bờ sử dụng. Từ mùa hè năm 2004, việc khai thác nước ngọt từ đáy biển được triển khai tại ngoài khơi Menton của Pháp và hoạt động ổn định.

Hiện nay, người ta đã thống kê bước đầu trên 500 nguồn nước ngọt dưới đáy biển, tất cả đều nằm sâu khoảng 200m. Theo ước lượng, riêng ở Địa Trung Hải, trữ lượng nước ngầm dưới đáy biển đã bằng 1% tổng lưu lượng của các con sông trên thế giới.

Nước ngọt lấy từ đáy biển lên không thể tránh khỏi bị nhiễm mặn một phần (do sự thẩm thấu của nước biển vào mạch nước), nhưng với hàm lượng muối thấp, thường chỉ là 1 phần nghìn (1g/l) nên vẫn rất quý. Nhiều loại cây trồng chịu được hàm lượng muối gấp đôi hàm lượng này (2g/l, trong khi hàm lượng muốn trong nước biển trung bình là 36g/l).

Mới ở giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm của công ty Nymphea Water nên giá thiết bị còn cao, khoảng 1,2 triệu euro, với công suất khai thác 150l/giây. Như vậy, giá nước ngọt là 0,3euro/m ³, nghĩa là hạ hơn nhiều so với phương pháp hiện nay là dùng màng trao đổi ion dựa trên nguyên lý thẩm thấu ngược rồi chưng cất được các nước Trung Đông áp dụng (1euro/m ³) để cung cấp nước ngọt sinh hoạt cho dân chúng và trồng rau, hoa. Bởi vậy hiện đã có 21 nước đang phải đối phó với nạn thiếu nước ngọt ven biển như Tây Ban Nha, Xyri và cá nước Trung Đông đã bắt đầu đàm phán với Công ty Nymphea Water để nhập khẩu công nghệ mới này.