Bạn đã bao giờ bật vòi và mong đợi một dòng nước sạch chảy đều đặn nhưng không thấy nước chảy ra chưa? Đây không phải là một tương lai đen tối nào đó mà là một thực tế đáng báo động đối với một số khu vực trên toàn cầu. Dân số ngày càng tăng và tác động của biến đổi khí hậu đang buộc chúng ta phải suy nghĩ lại cách tiếp cận của mình đối với các giải pháp bền vững để chống lại cuộc khủng hoảng nước này. Cơ sở hạ tầng khử muối có thể là câu trả lời?

Khử muối thẩm thấu ngược – một quá trình biến nước có độ mặn cao thành nước ngọt cho cộng đồng và các ngành công nghiệp có thể là một giải pháp tiềm năng. Nhưng khu vực nào có nhu cầu cấp thiết nhất về giải pháp tích hợp này?

Câu trả lời có thể làm bạn ngạc nhiên: không chỉ các quốc gia sa mạc gặp khó khăn nghiêm trọng; ngay cả những người may mắn có lượng mưa dồi dào cũng đang cảm thấy căng thẳng về nước do quản lý kém hiệu quả và đường thủy bị ô nhiễm.

Chúng ta sẽ khám phá những khu vực khan hiếm nước trên thế giới và xem xét việc khử muối có thể là một phần của giải pháp tổng hợp cùng với việc tái sử dụng nước thải để cung cấp nguồn nước đáng tin cậy như thế nào. Chúng tôi sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về mọi thứ từ thẩm thấu ngược và hơn thế nữa.

Hiểu nhu cầu cấp thiết về cơ sở hạ tầng khử muối

Vấn đề khan hiếm nước toàn cầu là một thực tế mà chúng ta không thể bỏ qua được nữa. Sự gia tăng dân số và biến đổi khí hậu đang làm cuộc khủng hoảng này leo thang, khiến việc tìm ra giải pháp bền vững để giảm thiểu vấn đề này trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

Vấn đề khan hiếm nước

Căng thẳng về nước không chỉ là khát nước; nó là một mối đe dọa hiện hữu. Con số đáng kinh ngạc là 51% người dân ở châu Phi cận Sahara không được tiếp cận với nước sạch. Sự thiếu hụt nhu cầu cơ bản của con người này cản trở sự phát triển kinh tế và gây ra những rủi ro nghiêm trọng về sức khỏe.

Tác động của biến đổi khí hậu đang làm cho tình hình trở nên tồi tệ hơn do gây ra những thay đổi nhiệt độ và lượng mưa khó lường. Khi nguồn lực ngày càng hạn chế, nhu cầu về các công nghệ tiên tiến như khử muối trở nên quan trọng.

Vai trò của nền kinh tế tuần hoàn trong quản lý nước

Trước những thách thức khó khăn như vậy, các nguyên tắc từ nền kinh tế tuần hoàn phát huy tác dụng như những yếu tố có thể thay đổi cuộc chơi. Những nguyên tắc này khuyến khích chúng ta không chỉ sử dụng tài nguyên một cách khôn ngoan mà còn tái tạo chúng bất cứ khi nào có thể.

Cách tiếp cận tuần hoàn có thể giúp chuyển đổi mối quan hệ của chúng ta với nước - từ mối quan hệ được đánh dấu bằng sự lãng phí và thiếu hụt sang mối quan hệ được đặc trưng bởi sự tái chế và dồi dào. Tìm hiểu cách một số khu vực đang giải quyết vấn đề khan hiếm thông qua quá trình khử muối tại đây.

“Khử muối nước biển đã được chứng minh là thành công ở nhiều khu vực đang bị thiếu nước trầm trọng.”

Tác động của tình trạng khan hiếm nước đến các khu vực

Sự khan hiếm nước đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng trong những năm gần đây. Ở Trung Đông, nơi ánh nắng sa mạc tàn khốc, việc tiếp cận nguồn nước ngọt quý như vàng. Ví dụ, quá trình khử muối cung cấp tới 42% nhu cầu nước của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. Điều đó giống như cố gắng đổ đầy Evian đóng chai vào bể bơi của bạn.

Ở Ả Rập Saudi cũng vậy, họ đang cảm nhận được sức nóng - không chỉ từ món ăn cay của họ. Nhu cầu về nước uống sạch ở đó là rất quan trọng.

Nhưng chúng ta hãy hành trình xuyên lục địa một lát. Nam Phi cũng có một phần nước mặt khô cằn và giếng khô do không được tiếp cận với nguồn nước sạch.

• Một số thống kê:
• Theo dự đoán của Liên Hợp Quốc, đến năm 2030, ước tính có khoảng 75 đến 250 triệu người sẽ sống ở các khu vực 'căng thẳng về nước' trên khắp châu Phi.
• Nếu bạn nghĩ việc căng thẳng về tín hiệu Wi-Fi đã đủ tệ rồi… hãy tưởng tượng bạn đang căng thẳng về từng giọt nước bạn uống hoặc sử dụng trong quá trình sản xuất của mình.

Tình trạng thiếu nước thực sự là có thật, nhưng đừng lo lắng; giải pháp đã có sẵn.

Tiêu điểm giải pháp: Khử muối đang hoạt động

Ngày càng nhiều khu vực trên thế giới đang hướng tới cơ sở hạ tầng khử muối như một phần không thể thiếu trong chiến lược cấp nước của họ. Sử dụng công nghệ khử mặn thẩm thấu ngược để biến nước mặn thành nguồn cung cấp nước sạch đáng tin cậy.

Khử muối như một giải pháp tiềm năng

Khan hiếm nước là một vấn đề cấp bách cần được quan tâm khẩn cấp. Các công nghệ khử muối, chẳng hạn như khử muối trong nước biển, đưa ra một giải pháp tiềm năng cho vấn đề này.

Công nghệ khử muối thẩm thấu ngược

Công nghệ thẩm thấu ngược là cốt lõi của nhiều nhà máy khử muối. Quá trình này liên quan đến việc sử dụng áp lực để tách nước mặn thành nước ngọt bằng các bộ lọc màng chuyên dụng. Trung Đông đã sử dụng phương pháp này trong một thời gian dài, biến các đại dương và biển rộng lớn của họ thành nguồn nước ngọt một cách hiệu quả. UAE phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống thẩm thấu ngược để đáp ứng gần một nửa nhu cầu về nước. Tìm hiểu thêm.

Quản lý nước muối thải

Một thách thức liên quan đến việc khử mặn nước biển là việc quản lý nước muối thải. Trong khi nước mặn được chuyển thành nước ngọt, có một sản phẩm phụ là nước muối thải có chứa muối đậm đặc và các hóa chất vi lượng. Nếu không được xử lý đúng cách, nước muối thải này có thể gây hại cho sinh vật biển. Tuy nhiên, các công ty như Genesis Water Technologies sử dụng các hệ thống khuếch tán chuyên dụng để tối đa hóa khả năng phân tán nước muối nhằm pha loãng nước muối đậm đặc nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh. 

Ngoài ra, các nhà khoa học đã phát hiện ra các phương pháp tiên tiến để chuyển đổi một số nước muối thải thành các hợp chất có thể bán được trên thị trường, đưa ra giải pháp bền vững cho vấn đề này.

Năng lượng lai: Tia hy vọng cho quá trình khử muối

Các giải pháp năng lượng mặt trời và chất thải thành năng lượng đang ngày càng được sử dụng như một phần của nguồn cung cấp năng lượng lai cho các nhà máy khử muối.

Cấu hình nguồn điện hỗn hợp có thể được sử dụng để điều khiển toàn bộ hoạt động, giảm lượng khí thải nhà kính liên quan đến các nguồn cung cấp điện hoàn toàn thông thường.

Sức mạnh của màng bán thấm

Những đổi mới xung quanh màng bán thấm đã thay đổi cuộc chơi trong việc cung cấp nước ngọt thông qua quá trình khử muối. Trái tim của bất kỳ hệ thống thẩm thấu ngược nào, các lớp mỏng này đóng vai trò không thể thiếu bằng cách chỉ cho các phân tử nước đi qua trong khi loại bỏ muối và các tạp chất khác. Nghiên cứu tiếp tục cho thấy rằng việc tối ưu hóa hiệu quả của chúng sẽ dẫn đến sản xuất nước có chất lượng cao hơn với chi phí vận hành thấp hơnt

Nghiên cứu điển hình: Các khu vực cần khẩn cấp cơ sở hạ tầng khử muối

Thời điểm tuyệt vọng kêu gọi các biện pháp đổi mới. Trước tình trạng khan hiếm nước, cơ sở hạ tầng khử muối đang được sử dụng ở các khu vực như Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất và Nam Phi để giải quyết các nhu cầu cấp thiết của họ. Những nỗ lực này giống như một du khách khô cằn tìm thấy ốc đảo trong sa mạc.

Những nỗ lực về cơ sở hạ tầng khử muối ở Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất

UAE là nơi có dân số ngày càng tăng đòi hỏi nguồn nước đáng tin cậy. Hãy tưởng tượng bạn đang cố gắng lấp đầy một cái xô có lỗ; việc theo kịp nhu cầu nước ngày càng tăng của họ cũng khó khăn không kém. Để đáp ứng nhu cầu này, họ đã áp dụng các sáng kiến ​​khử muối và tái sử dụng nước.

Trong thực tế, Khử muối cung cấp 42% tổng nhu cầu nước. Nó giống như chạm vào những rương kho báu ẩn dưới sóng đại dương – khiến nước biển có thể uống được.

Cuộc chiến chống khan hiếm nước của Nam Phi

Di chuyển từ cồn cát đến thảo nguyên cỏ xanh, tiếp theo chúng ta hãy ghé thăm Nam Phi. Khu vực này cũng đang phải vật lộn với nhu cầu cấp thiết về nước vì 93% nông nghiệp ở Châu Phi phụ thuộc vào mưa - hãy tưởng tượng bạn dựa vào những ý tưởng bất chợt của thiên nhiên để có nguồn thực phẩm hàng ngày.

Một thống kê đáng kinh ngạc nói rằng 1 trong 4 người châu Phi bị suy dinh dưỡng trong thập kỷ qua, những tiếng kêu vang dội được quá nhiều người nghe thấy trên khắp các vùng đất cận Sahara.

Để đáp ứng những nhu cầu này và đảm bảo tăng trưởng trong tương lai, Nam Phi đã thực hiện những bước đi táo bạo trong việc triển khai cơ sở hạ tầng khử muối cũng như các sáng kiến ​​tái sử dụng nước ở một số vùng của đất nước.

Các quốc đảo trên khắp khu vực Caribe và Thái Bình Dương đang hướng tới cơ sở hạ tầng khử mặn nước và các sáng kiến ​​tái sử dụng nước để đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch đáng tin cậy cho cộng đồng cũng như các ngành công nghiệp của họ.

Những thách thức và cân nhắc trong việc triển khai cơ sở hạ tầng khử muối

Quá trình biến nước mặn thành nước ngọt có thể uống được dường như là một giải pháp tuyệt vời trong chiến lược tổng hợp nhằm chống lại tác động của tình trạng khan hiếm nước. Tuy nhiên, nó không phải là không có những thách thức, bao gồm cả những tác động và ý nghĩa kinh tế đối với sinh vật biển.

Ý nghĩa kinh tế của việc khử muối

Xây dựng nhà máy khử muối không hề tốn kém. Chúng có thể là những cơ sở phức tạp đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu đáng kể dựa trên công suất xây dựng của nhà máy. Nhóm ngân hàng thế giới cũng như các ngân hàng phát triển khu vực khác như Ngân hàng Phát triển Châu Á, Ngân hàng Phát triển Châu Phi và Ngân hàng Phát triển Liên Mỹ nhận thấy giải pháp tiềm năng mà công nghệ này mang lại, đang đẩy mạnh hỗ trợ khách hàng ở các nước đang phát triển bằng các khoản vay ưu đãi.

Khoản viện trợ này nhằm mục đích kích thích tăng trưởng kinh tế bằng cách đồng tài trợ cho các dự án này với các nhà phát triển tư nhân. Tuy nhiên, chi phí liên tục có thể vẫn cao do nhu cầu tiêu thụ năng lượng và bảo trì dựa trên thiết kế hệ thống và chất lượng nước của nguồn nước.

Tác động môi trường đến sinh vật biển

Ngoài kinh tế, còn có một chi phí khác – tác động đến môi trường. Người ta có thể nghĩ rằng việc lấy nước từ nguồn cung cấp nước biển gần như vô tận sẽ không gây hại gì nhưng hãy nghĩ lại. Hoạt động này có thể ảnh hưởng đáng kể đến sinh vật biển nếu không được quản lý đúng cách.

Nước muối thải ra từ quá trình khử muối có chứa muối đậm đặc và các hóa chất có thể gây hại khi thải trở lại biển. Điều này đòi hỏi công nghệ khuếch tán nước muối cải tiến để cho phép phân tán tối ưu nước muối này nhằm giảm thiểu đáng kể mọi mối lo ngại đối với môi trường nước.

Câu hỏi thường gặp liên quan đến khu vực nào có nhu cầu cấp thiết nhất về cơ sở hạ tầng khử muối

Khu vực nào trên thế giới sử dụng lượng khử muối lớn nhất?

Trung Đông, đặc biệt là Ả Rập Saudi và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, sử dụng phương pháp khử muối chủ yếu do khí hậu khô cằn và thiếu nguồn nước ngọt.

3 mối quan tâm lớn nhất với quá trình khử muối là gì?

Ba mối lo ngại chính về quá trình khử muối bao gồm mức tiêu thụ năng lượng cao, chi phí tốn kém so với các phương pháp cấp nước khác và khả năng gây hại cho sinh vật biển do xả nước muối.

Những quốc gia nào phụ thuộc nhiều nhất vào khử muối?

Các quốc gia ở khu vực khô hạn như Ả Rập Saudi, UAE, Israel và Kuwait phụ thuộc rất nhiều vào quá trình khử mặn nước biển để cung cấp nước ngọt. Những nơi này có rất ít nguồn tài nguyên nước ngọt tự nhiên sẵn có. Ngoài ra, các cộng đồng và ngành công nghiệp ở các quốc đảo không có nguồn cung cấp nước ngầm phù hợp cũng sử dụng quá trình khử muối như một nguồn nước đáng tin cậy.

Khu vực nào sử dụng khử muối?

Ngoài các quốc gia Trung Đông đã đề cập trước đó; nhiều quốc gia tận dụng công nghệ khử muối từ Australia đến Mỹ để bổ sung nguồn nước ngọt bằng quy trình khử muối thẩm thấu ngược.

Kết luận