Biến hơi nước biển thành nước uống - sự lựa chọn của tương lai

Đây là kết quả nghiên cứu của một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Illinois (Mỹ), đăng trên tạp chí khoa học uy tín "Nature".

Chiết xuất nước uống từ sự bốc hơi của các đại dương là một phát minh làm thay đổi cách nhìn về tình trạng ấm lên của nước biển do biến đổi khí hậu. Thông qua việc giải thích nguyên tắc và các điểm có ích của dự án, các nhà khoa học Mỹ đã mô tả quá trình thực hiện tại các cơ sở khai thác nằm ngoài khơi có khả năng thu giữ và ngưng tụ không khí bão hòa nước, trước khi dẫn nó qua các đường ống để lưu trữ và phân phối cho việc sử dụng.

Theo các nhà nghiên cứu, quá trình này có lợi hơn so với quá trình khử muối thông thường vì tiêu ít năng lượng hơn và sẽ ít tác động đến môi trường hơn. Các nhà máy khử muối từ nước biển thường thải ra các chất gây ô nhiễm như nước muối và nước thải chứa nhiều kim loại nặng. Do vậy, các nhà khoa học Mỹ đã đề xuất khắc phục được các nhược điểm của quy trình khử muối thông thường nhờ một nguyên tắc hóa học tự nhiên: Bằng cách bay hơi và chuyển hóa thành khí, hơi nước biển mất gần như toàn bộ lượng muối một cách tự nhiên. Việc bỏ qua bước khai thác lấy muối cũng làm giảm nhẹ đáng kể cơ chế biến đổi nước biển liên quan đến khử muối. Ngoài ra, các trạm khai thác có thể vận hành bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo sản xuất bởi tua-bin gió.

Bà Francina Dominguez, chuyên gia về khí quyển và là đồng tác giả, nêu rõ: "Kỹ thuật này tái tạo vòng tuần hoàn tự nhiên của nước, điểm khác biệt duy nhất là chúng ta có thể định hướng đích đến của nước bốc hơi từ đại dương". 

Theo tính toán của các tác giả nghiên cứu này, một bề mặt chụp thẳng đứng rộng 210m và cao 100m sẽ có khả năng cung cấp một lượng ẩm vừa đủ để đáp ứng nhu cầu nước uống hàng ngày của trung bình khoảng 500.000 người. Các nhà nghiên cứu thu được kết quả này thông qua mô phỏng trên 14 địa điểm căng thẳng về nước nằm gần các trung tâm dân cư lớn, như thành phố Los Angeles (Mỹ), Rome (Italy) hay Chennai (Ấn Độ). Theo các mô hình, loại thiết bị này có thể tạo ra từ 37,6 tỷ đến 78,3 tỷ lít nước/năm tùy theo điều kiện của từng địa điểm.

Các nhà khoa học Mỹ cho biết chi phí xây dựng một cơ sở thu gom và ngưng tụ hơi nước trong khí quyển là 600 triệu USD, cao gấp ba lần so với chi phí xây dựng một nhà máy khử muối từ nước biển ước tính khoảng 200 triệu USD. Tuy nhiên, các nhà khoa học Mỹ cho rằng vẫn còn có thể cải tiến để giảm giá thành và tăng thời gian hoạt động của các hệ thống này so với trạm khử muối và bền chắc hơn. 

Theo giáo sư Praveen Kumar của Đại học Illinois, đồng tác giả của nghiên cứu, trong bối cảnh Trái Đất ngày càng nóng lên, con người sẽ phải tìm cách tăng nguồn cung nước ngọt, bởi việc bảo tồn và tái chế nước từ các nguồn hiện có sẽ không đủ để đáp ứng nhu cầu.  Ông bày tỏ tin tưởng đề xuất này có thể đáp ứng được mục tiêu này trên quy mô lớn.

Trong khi đó, bà Afeefa Rahman, một đồng tác giả khác, nhấn mạnh: "Phương pháp này cung cấp một cách tiếp cận hiệu quả và cần thiết để thích ứng với biến đổi khí hậu, đặc biệt là đối với những nhóm dân cư dễ bị tổn thương sống ở các vùng khô hạn và bán khô hạn trên thế giới."

Theo một báo cáo gần đây của Tổ chức Khí tượng Thế giới, một cơ quan của Liên hợp quốc, 3,6 tỷ người trên thế giới không được tiếp cận với nước ít nhất một tháng/năm và dự kiến sẽ tăng lên hơn 5 tỷ vào năm 2050. Một trong những nguyên nhân chính là do hạn hán kinh niên ngày càng kéo dài và thường xuyên, đặc biệt là ở các quốc gia vùng Sừng châu Phi, như Somalia và Ethiopia.