Tái sinh tài nguyên nước

Khan hiếm nước và ô nhiễm nguồn nước là hai trong những vấn đề cấp bách nhất của thế giới hiện nay. Một trong các giải pháp được hướng tới để cải thiện tình trạng này là áp dụng các công nghệ kỹ thuật tiên tiến và tiết kiệm nguồn nước.

Quản lý thông minh

Ước tính mỗi ngày chỉ riêng các quốc gia đang phát triển đã có đến 45 triệu mét khối nước bị thất thoát qua mạng lưới cấp nước. May mắn với công nghệ quản lý mới của tập đoàn SebaKMT của Đức (nước có độ rò rỉ gần như thấp nhất thế giới hiện nay với chỉ 7%) có thể giúp các doanh nghiệp cấp nước giảm tối đa sự thất thoát từ các mạng lưới cấp nước lớn. Tâm điểm của những hệ thống mới này chính là dữ liệu. Bằng cách giám sát và đo lường tài nguyên nước, hệ thống có thể phân tích xem nước đang bị thất thoát ở đâu, nó đang bị ô nhiễm như thế nào, và xây dựng nên những mô hình để sử dụng và bảo vệ nguồn tài nguyên này một cách tối ưu.

Đặc biệt, với những thiết bị điện tử như cảm biến áp suất, cảm biến âm thanh… được kết nối đồng bộ không dây với hệ thống kiểm soát tập trung điện toán đám mây cho phép các doanh nghiệp cấp nước phát hiện và xác định được vị trí rò rỉ nhanh hơn nhiều so với trước đây.

Mất 30 năm biến nước thải thành nước uống

Thành phố Perth, thủ phủ bang Tây Australia đã đi đầu trong việc đưa nước thải qua xử lý vào sử dụng hàng ngày. Chương trình xử lý nước thải của Perth bao gồm nhiều công đoạn, từ lấy và dự trữ nước thải đã qua xử lý ban đầu cho tới giai đoạn tinh lọc, khử trùng bằng các biện pháp như sử dụng tia cực tím để cho ra sản phẩm cuối cùng là nước có thể uống trực tiếp.

Sau khi được xử lý, nguồn nước sạch này được bơm thẳng vào tầng nước ngầm và sau vài thập kỷ sẽ được đẩy tự nhiên lên bề mặt để người dân sử dụng qua các vòi nước thông thường nhờ hệ thống cung cấp trong toàn thành phố. Quá trình xử lý này đảm bảo cho nước thải thực sự trở nên sạch trước khi bơm vào nguồn nước ngầm để tự nhiên hóa, có thể mất khoảng 30 năm.

Chưng cất nước mặn thành nước ngọt 

Mới đây, các nhà khoa học Israel đã phát triển một công nghệ mới dựa trên năng lượng mặt trời để chưng cất nước sạch. Các nhà sáng chế của Công ty SunDwater, Israel cho biết, hệ thống này hoạt động vô cùng đơn giản và không cần phải bảo dưỡng, bảo trì thường xuyên, nên rất tiện lợi và tiết kiệm chi phí. Một lượng nước mẫu được lấy từ sa mạc gần Biển Chết, nơi mà nguồn nước đang ngày càng bị ô nhiễm và nhiễm mặn được bơm vào máy chưng cất và với một chiếc đĩa quang điện tập trung lượng tia sáng mặt trời, nước được đun nóng lên rồi bốc hơi nhanh. Hơi nước sau đó ngưng tụ lại và chảy vào một thùng chứa thành nước sạch. Đáng nói là thiết bị này có thể chưng cất được 400 lít nước sạch mỗi ngày.

Tại Việt Nam, một số công trình sử dụng năng lượng mặt trời để chưng cất nước mặn thành nước ngọt, được ghi nhận. Cụ thể là Đề tài “Thiết kế thiết bị chưng cất nước ngọt quy mô hộ gia đình cho người dân miền biển” của 2 sinh viên Nguyễn Ngọc Anh và Phạm Duy Linh của Đại học Cần Thơ đã từng giành giải Nhất cuộc thi Holcim Prize năm 2011. Tuy nhiên, thiết bị này mới chỉ có khả năng chưng cất từ 90 tới 150 lít nước mỗi ngày.

Làm sạch nước khẩn cấp

Trong trường hợp khẩn cấp, khi không có nước sạch thì vật liệu làm sạch nước bẩn là một giải pháp tiềm năng. Sau khi sóng thần xảy ra năm 2004 ở Ấn Độ Dương, nhiều người không được tiếp cận với nước sạch. Từ đây, các nhà nghiên cứu Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore và Đại học Colorado, Mỹ quyết định tạo ra hệ thống lọc nước có thể tiêu diệt vi khuẩn một cách nhanh chóng mà không cần năng lượng.

Kết quả, họ tạo ra một gel polymer xốp chứa các hạt nano bạc có khả năng sát khuẩn và loại bỏ chất bẩn khỏi nước, tạo thành nước tinh khiết. Nhóm nghiên cứu nhận thấy, với 4 gram vật liệu được đặt trong một hình trụ đường kính 1,5cm, dài 9cm có thể thanh lọc và làm sạch nửa lít nước. Nó được tái sử dụng nhiều hơn 20 lần mà không làm mất khả năng khử trùng.