Các nhà nghiên cứu cho biết nguồn cung cấp nước ngọt gần như vô hạn tồn tại dưới dạng hơi nước trên các đại dương của Trái đất, nhưng vẫn chưa được khai thác.

Một nghiên cứu mới của Đại học Illinois Urbana-Champaign, là công trình nghiên cứu đầu tiên đề xuất đầu tư vào cơ sở hạ tầng, có khả năng thu hoạch hơi nước từ đại dương như một giải pháp cung cấp nước ngọt cho những khu vực khan hiếm nước khác nhau trên thế giới.

Nghiên cứu do Praveen Kumar, GS kỹ thuật dân dụng và môi trường, giám đốc điều hành Viện nghiên cứu thảo nguyên dẫn đầu, đã xem xét đánh giá 14 địa điểm căng thẳng về nước trên toàn cầu và tính khả thi của một cấu trúc, giả định có khả năng hấp thu hơi nước trên đại dương và ngưng tụ thành nước ngọt trong điều kiện sự biến đổi khí hậu tiếp tục gia tăng.

GS Praveen Kumar, nghiên cứu sinh sau TS Afeefa Rahman và GS khoa học khí quyển Francina Dominguez đã công bố kết quả công trình nghiên cứu trên tạp chí Nature Scientific Reports.

GS Kumar cho biết: “Khan hiếm nước là một vấn đề toàn cầu và ảnh hưởng đến ngay cả nước Mỹ, liên quan đến mực nước sụt giảm ở lưu vực sông Colorado, ảnh tác động đến toàn bộ miền Tây Mỹ. Nhưng ở những vùng cận nhiệt đới, như miền Tây Mỹ, các đại dương lân cận đang có nước bốc hơi liên tục vì có đủ bức xạ mặt trời do có rất ít mây bao phủ quanh năm.”

Nhóm nghiên cứu nhận định rằng, những kỹ thuật hiện nay như tái chế nước thải, tạo đám mây tích tụ cho mưa và khử muối từ nước biển chỉ đạt được những thành công hạn chế. Mặc dù kỹ thuật khủ mặn được triển khai ở một số khu vực trên toàn cầu, nhưng nhưng nhà máy khử muối phải đối mặt với những thách thức về tính bền vững môi trường do tạo ra lượng nước thải chứa nhiều muối và kim loại nặng rất lớn, nhiều đến mức California gần đây đã từ chối các kế hoạch xây dựng bổ sung các nhà máy khử muối mới.

“Chúng ta cần tìm giải pháp tăng nguồn cung cấp nước ngọt vì nước được bảo tồn và tái chế từ các nguồn hiện có, dù rất cần thiết nhưng không đủ đáp ứng nhu cầu của con người. Chúng tôi cho rằng, phương pháp tạo ra nước ngọt do chúng tôi đề xuất có thể cung cấp nguồn nước sạch quy mô lớn,” GS Kumar nói.

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện những phân tích kinh tế và khí quyển về vị trí của các cấu trúc ngoài khơi giả định, có chiều rộng 210 mét và chiều cao 100 mét.

 Sơ đồ cấu trúc hạ tầng kỹ thuật, hấp thụ hơi nước trên đại dương chuyển hóa thành nước ngọt, Ảnh Đại học Illinois

Trên cơ sở những phân tích và thống kê, nhóm nhà khoa học kết luận rằng, thu giữ độ ẩm trên bề mặt đại dương là khả thi đối với nhiều khu vực thiếu nước trên toàn thế giới. Sản lượng nước ước tính của những cấu trúc được đề xuất có thể cung cấp nước ngọt cho những trung tâm dân cư lớn ở vùng cận nhiệt đới.

Một trong những dự đoán có tính khả thi cao về biến đổi khí hậu là những vùng khô hạn sẽ càng trở nên khô hơn và những vùng ẩm ướt sẽ càng ẩm ướt hơn. GS Dominguez cho biết: “Những khu vực hiện đang khan hiếm nước có thể sẽ còn khô hạn hơn trong tương lai, làm trầm trọng thêm vấn đề cung cấp nước. Thật không may, người dân tiếp tục di chuyển đến những khu vực hạn chế nước ngọt như vùng Tây Nam Mỹ”

Những dự báo về các điều kiện ngày càng khô hạn hơn có thể sẽ là điều kiện thuận lợi để áp dụng công nghệ khai thác hơi nước mới từ đại dương.

TS Rahman giải thích: “Những dự báo về khí hậu cho thấy, dòng hơi nước trên đại dương sẽ chỉ tăng theo thời gian, thậm chí còn cung cấp nhiều nước ngọt hơn. Vì vậy, ý tưởng mà chúng tôi đề xuất khả thi trong điều kiện biến đổi khí hậu. Giải pháp này cung cấp một phương thức tiếp cận cần thiết và hiệu quả để tương thích với biến đổi khí hậu và giải quyết một phần vấn đề thảm họa thiên nhiên, đặc biệt là đối với những người dân dễ bị tổn thương, sống ở các vùng khô hạn và bán khô hạn trên thế giới.”

Các nhà nghiên cứu cho biết, một trong những đặc điểm tinh tế của giải pháp công nghệ này là quy trình hoạt động tương tự như vòng tuần hoàn nước tự nhiên.

GS Dominguez cho biết: “Sự khác biệt so với tự nhiên là chúng tôi có thể định hướng nước bốc hơi từ đại dương đi đâu. Khi GS Praveen thảo luận với tôi với ý tưởng này, cả hai chúng tôi đều tự hỏi, tại sao trước đây không ai nghĩ về việc biến hơi nước thành nước ngọt b vì đây là một giải pháp tự nhiên rõ ràng. Nhưng ý tưởng khoa học này chưa từng được thực hiện trước đây và tôi nghĩ đó là do các nhà nghiên cứu quá tập trung vào những giải pháp, phát triển trên cơ sở đất liền, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, những giải pháp khác trên thực tế vẫn tồn tại.” 

Các nhà khoa học tin tưởng rằng, nghiên cứu mở ra cơ hội cho những khoản đầu tư cơ sở hạ tầng mới, có thể giải quyết hiệu quả tình trạng khan hiếm nước ngọt ngày càng tăng trên toàn cầu đồng thời giảm thiểu tác động của thảm họa tự nhiên.