Tính hữu dụng của thiết bị khử mặn nổi hoạt động nhờ sóng biển

Đài BBC (Anh) cho biết các nhà máy khử mặn lớn nằm trên bờ biển thường cần nhiều năng lượng để tách muối khỏi nước biển. Nhưng công ty khởi nghiệp Oneka đã tìm ra phương pháp vận hành hệ thống khử mặn nổi chỉ dựa trên chuyển động của sóng biển.

Bà Susan Hunt, lãnh đạo bộ phận cải tiến tại Oneka, chia sẻ: “Các cơ sở khử mặn thường được cấp năng lượng bằng nhiên liệu hóa thạch. Chúng tôi muốn tránh việc khử mặn bằng nhiên liệu hóa thạch”.

Theo Hiệp hội khử mặn quốc tế, hơn 300 triệu người trên thế giới hiện đang dựa vào nước khử muối. Lượng nước này được cung cấp bởi hơn 21.000 nhà máy, gần gấp đôi so với 10 năm trước. Nhu cầu về những nhà máy tương tự có thể tăng cao hơn nữa khi dân số thế giới tăng và biến đổi khí hậu tiếp tục gây áp lực lên nguồn cung nước ngọt.

Theo một báo cáo được công bố đầu năm nay, ít nhất một nửa dân số thế giới “sống trong điều kiện căng thẳng về nước trong ít nhất một tháng của năm”. Trong khi đó, một nghiên cứu năm 2020 cho biết lĩnh vực khử mặn sẽ tăng trưởng 9% mỗi năm từ nay đến năm 2030.

Hiện nay có hai kỹ thuật được sử dụng để khử mặn nước biển, đó là phương pháp sử dụng nhiệt và màng. Trong quá trình khử muối bằng nhiệt, nước biển được làm nóng cho đến khi bay hơi, để lại muối. Quá trình này thường rất tốn năng lượng.

Hệ thống dựa trên màng, còn được gọi là thẩm thấu ngược, hoạt động bằng cách đẩy nước biển qua màng bán thấm để giữ muối. Điều này đòi hỏi một lượng năng lượng đáng kể, nhưng ít hơn phương pháp nhiệt.

Trong cả hai trường hợp, nguồn cung năng lượng thường không đến từ các nguồn tái tạo hoặc hạt nhân, do đó sản sinh CO2.

Các kỹ thuật này cũng tạo ra nước muối nồng độ cao. Nếu không được pha loãng đúng cách trước khi xả trở lại biển, nó có thể tạo ra "vùng chết" - những khu vực có nồng độ muối quá cao đối với sinh vật biển.

Trong khi đó, máy khử muối nổi của Oneka - phao neo dưới đáy biển – lại sử dụng hệ thống màng hoạt động hoàn toàn nhờ chuyển động của sóng. Các phao hấp thụ năng lượng từ sóng biển truyền qua và biến nó thành lực bơm cơ học hút nước biển vào và đẩy khoảng một phần tư lượng nước đó qua hệ thống khử mặn. Nước sau đó được bơm vào đất liền qua đường ống, một lần nữa chỉ sử dụng năng lượng do sóng cung cấp.

Bà Hunt nói: “Công nghệ này không sử dụng điện. Nó được điều khiển bằng kỹ thuật cơ khí 100%". Các thiết bị này chỉ cần sóng cao 1 mét để hoạt động và công ty hy vọng sẽ bắt đầu bán chúng vào năm tới. Chúng có ba kích cỡ, lớn nhất dài 8m, rộng 5m và có thể sản xuất tới 49.000 lít nước ngọt mỗi ngày.

Nước muối nồng độ cao được trộn lại với 3/4 lượng nước biển mà phao hút vào nhưng chưa đi qua màng. Sau đó, nó được xả trở lại biển. Bà Hunt cho biết: “Nó chỉ mặn hơn khoảng 25% so với nước biển ban đầu. Đó là nồng độ thấp hơn nhiều so với các phương pháp khử mặn truyền thống”.