CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC NHIỄM MẶN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI - LIỆU CÓ LÀ BIỆN PHÁP TỐI ƯU HẠN CHẾ XÂM NHẬP MẶN?

 Vào ngày 29/03/2023, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ cho đăng tải bài đánh giá công trình nghiên cứu khoa học của Viện nghiên cứu biến đổi khí hậu với tiêu đề: “Đánh giá công nghệ xử lí nước nhiễm mặn sử dụng năng lượng mặt trời cung cấp nước ngọt quy mô hộ gia đình”. Bài nghiên cứu này đặt ra câu hỏi đối với các chuyên gia nghiên cứu biến đỏi khí hậu rằng liệu đây có là giải pháp tối ưu hạn chế xâm nhập mặn tại Việt Nam?

Năm 2024, dưới tác động của El Nino, xâm nhập mặn trở lại các tỉnh miền Nam cụ thể là các tỉnh Tây Nam Bộ với mức xâm nhập mặn được đánh giá là cao hơn hẳn trung bình nhiều năm và năm 2023 nhưng chưa bằng năm hạn mặn khốc liệt 2016 và 2020. Mặc dù chính quyền các địa phương đã có những giải pháp tích cực để đảm bảo nước sạch nhưng ở những nơi xa điểm cấp nước, người dân địa phương rất vất vả vì thiếu nước ngọt. Xâm nhập mặn sâu và độ mặn tăng cao sẽ ảnh hưởng lớn đến nuôi trồng thủy sản và sản xuất nông nghiệp.

Diện tích đất bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn Nguồn ảnh: Internet

Theo nhóm nghiên cứu của Viện nghiên cứu biến đổi khí hậu của trường Đại học Cần Thơ nêu trong bài đánh giá nghiên cứu rằng: “Nước ngọt là nhu cầu cơ bản của sự sống nhưng nguồn tài nguyên này phân bố không đều, bị thiếu và bị ô nhiễm ở nhiều nơi. Nước biển là nguồn tài nguyên đang có tiềm năng rất lớn để khai thác, tạo ra nước ngọt; nhất là trong bối cảnh hạn, mặn ngày càng tăng. Chính vì vậy mà nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lí nước nghiễm mặn bằng năng lượng mặt trời này có thể áp dụng rộng rãi tại các khu vực bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn.”

Theo thống kê mới nhất từ Viện Khoa học thủy lợi miền Nam, thiệt hại do hạn hán, xâm nhập mặn năm nay thấp nhất so với hai đợt hạn, mặn trước đó vào năm 2016 và 2020. Viện Khoa học thủy lợi miền Nam - đã thống kê cập nhật mới nhất về mức thiệt hại do hạn hán, xâm nhập mặn năm 2024 so với hai đợt hạn, mặn lớn nhất trước đó vào năm 2016 và năm 2020.

Nguyên nhân

Về mặt nguyên nhân chủ quan chủ yếu do tác động của con người đến môi trường tự nhiên dẫn đến tình trạng của xâm nhập mặn ngày càng gay gắt. Bên cạnh đó, nguyên nhân khách quan cũng tác động gây ra tình trạng xâm nhập mặn hiện nay: Hiện tượng nóng lên toàn cầu tác động tiêu cực đến biến đổi khí hậu như nước biển dâng, tăng nhiệt độ đang diễn ra rất thường xuyên ở nhiều địa phương. Trong những tháng mùa khô, thời tiết không có mưa và nước sông bị bốc hơi do nắng nóng. Điều này khiến lượng nước ngọt không đủ, làm hiện tượng xâm nhập diễn ra.

Xử lí nước nhiễm mặn bằng năng lượng mặt trời liệu có là biện pháp tối ưu?

Đứng trước hàng loạt thách thức do xâm nhập mặn gây ra, nhóm nghiên cứu thuộc viện Nghiên cứu biến đổi khí hậu Đại học Cần Thơ đưa ra công trình nghiên cứu “Công nghệ xử lí nước nhiễm mặn sử dụng năng lượng mặt trời quy mô hộ gia đình.” Công trình được đánh giá có ứng dụng cao trong việc khử mặn nước biển nhằm đem đến nguồn nước sinh hoạt cho các hộ dân, đồng thời ứng phó với xâm nhập mặn. Đáp ứng mục tiêu kép trong việc vừa giảm thiểu, vừa thích nghi với xâm nhập mặn.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện khử mặn với 3 mẫu nước biển được lấy tại khu vực ven biển Cần Giờ, ven vừng biển Bạc Liêu và biển Phú Quốc nhằm đáp ứng việc thí nghiệm và đưa ra phương án khử mặn phù hợp với từng khu vực. Theo nhóm nghiên cứu đưa ra trong bài nghiên cứu rằng: “ Màng lọc thẩm thấu ngược, màng lọc nano là hạng mục lõi trong hệ thống khử mặn sử dụng năng lượng mặt trời.”

Theo Ông Phạm Văn Toàn - Thành viên của công trình nghiên cứu cho biết: “ Phương pháp khử mặn sử dụng năng lượng mặt trời với quy mô hộ gia đình không chỉ đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước ngọt mang tính chất nhỏ, lẻ mà còn có thể ứng dụng rộng rãi, nâng cấp, phát triển cho một huyện, một tỉnh hay một khu vực. Bên cạnh đó, năng lượng mặt trời có tính chất bền vững, lâu dài nên kế hoạch mở rộng là điều dễ dàng. Công trình đã được ứng dụng tại một số hộ gia đình và đem lại nguồn nước đã khử mặn được 98,6%, chất lượng nước đạt quy chuẩn QCVN 01-1:2018/BYT phù hợp cho mục đích sử dụng nước sinh hoạt.”

Hệ thống khử mặn công suất 200L/h. Nguồn ảnh: Trường Đại học Cần Thơ

Ông Trần Ngọc Sơn - Thạc sĩ Khoa Sinh - Môi trường Trường Đại học Sư phạm - ĐH Đà Nẵng , trưởng phòng thí nghiệm nhận xét về công trình nghiên cứu ứng dụng: “ Đây là một trong những công trình nghiên cứu mang lại hiệu quả cao không chỉ đối với khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long mà còn có ý nghĩa với các khu vực xảy ra tình trạng thiếu nước ngọt, tiêu biểu là khu vực ven biển miền Trung. Việc ứng phó với thiên tai không chỉ tính bằng ngày một ngày hai mà phải ưu tiên các biện pháp mang tính lâu dài. Chính vì thế mà việc sử dụng năng lượng mặt trời mang một tiềm năng lớn.”

Trong nghiên cứu, các thí nghiệm trên các loại màng lọc nano (NF) và màng lọc thẩm thấu ngược (RO) đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả khử mặn của chúng. Từ đó, loại màng lọc phù hợp đã được nghiên cứu đánh giá và sử dụng như là một công đoạn cốt lõi trong hệ thống khử mặn sử dụng năng lượng mặt trời. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất khử mặn của màng RO là rất cao, khoảng 99,6%. Hệ thống khử mặn hoàn chỉnh với hạng mục cốt lõi là màng RO được xây dựng và vận hành đánh giá hiệu quả khử mặn. Chất lượng nước sau xử lý đạt QCVN 01-1:2018/BYT.

Sơ đồ hệ thống khử mặn Nguồn ảnh: Trường Đại học Cần Thơ

Thống qua công trình nghiên cứu :’“Công nghệ xử lí nước nhiễm mặn sử dụng năng lượng mặt trời quy mô hộ gia đình.” của nhóm nghiên cứu thuộc Viện nghiên cứu biến đổi khí hậu trường Đại học Cần Thơ ta có thể thấy được tiềm năng và cơ hội phát triển công nghệ ứng dụng để đối phó với thiên tai, hiện tượng cực đoan như El Nino, góp phần giảm thiểu thiệt hại về nguồn nước cũng như về kinh tế.

                                                                                                                           Bảo Châu - Phước Tài