Reefy: Hình thành rào chắn sóng bền vững
Reefy, một công ty khởi nghiệp ở Hà Lan, đã tạo ra các mô-đun rạn san hô có chức năng làm đê chắn sóng cho các khu vực ven biển đang chịu ảnh hưởng của khủng hoảng khí hậu.
Các kỹ sư có thể xếp mỗi khối gạch theo các hình dạng khác nhau tùy theo điều kiện đặc thù của khu vực.
Cảng Rotterdam (Hà Lan) rộng lớn là một trong những cảng sầm uất nhất thế giới với hàng trăm tàu chở hàng đến và đi mỗi ngày. Dù thu được nhiều lợi ích về kinh tế, nhưng khu vực này lại đang phải đối diện với tình trạng suy thoái rạn san hô do các hoạt động sống của con người.
Cả rạn san hô và rạn hàu đều là “tấm khiên” giúp bảo vệ bờ biển một cách tự nhiên; các rạn san hô có thể làm tiêu tan 97% năng lượng sóng trước khi nó chạm tới bờ biển, giúp bảo vệ các cộng đồng ven biển khỏi tình trạng nước biển dâng do bão và ngăn ngừa xói mòn trên các bãi biển. Khi các rạn san hô bị hư hại, một số thành phố đã chuyển sang dùng đê chắn sóng bằng bê tông để bảo vệ dân cư, nhưng kết cấu của các đê chắn sóng truyền thống không phù hợp với thiên nhiên. “Các nhà sản xuất đề cao tiêu chí giá cả phải chăng và ổn định trước sóng”, Giám đốc điều hành của Reefy, Jaime Ascencio, người đồng sáng lập công ty, cho biết. “Và do không nghĩ đến thiên nhiên, họ đã vô tình gây hại cho thiên nhiên”.
Hầu hết cơ sở hạ tầng đê chắn sóng hiện tại không phải là môi trường sống tốt cho sinh vật biển. Mặt khác, hầu hết các rạn san hô nhân tạo không đủ vững chắc để chống chọi trước những cơn bão mạnh. Nhiều tổ chức đã thử tái chế rác thải làm rạn san hô nhân tạo, nhưng điều này lại những đến các hệ lụy: Ở Florida, một rạn san hô được làm từ hàng trăm nghìn chiếc lốp xe cũ đã không thu hút được các sinh vật đến sống. Sau đó chúng dần rữa ra, làm hư hại đến các rạn san hô tự nhiên trong khu vực. Chứng kiến tất cả những điều đó, Ascencio bắt đầu trăn trở về một giải pháp “hai trong một” có thể giúp cứu lấy thiên nhiên, đồng thời bảo vệ dân cư ven biển khỏi thiên tai.
Đó là lý do Ascencio quyết định cùng Leon Haines - một nhà sinh vật biển đã dành năm năm làm việc trong các dự án phục hồi rạn san hô ở Thái Lan, Maldives, Indonesia - thành lập nên startup Reefy. Họ đang tiến hành nghiên cứu phát triển các khối gạch khổng lồ giống như miếng ghép Lego trên sông với hy vọng chúng không chỉ giúp bảo vệ bờ biển mà còn trở thành “ngôi nhà” nơi cá, hàu và trai cư ngụ.
Reefy đã công bố sản phẩm của công ty: đê chắn sóng đầu tiên trên thế giới vừa giúp bảo vệ bờ biển vừa hỗ trợ tăng cường đa dạng sinh học biển. Các khối khổng lồ, được làm từ bê tông carbon thấp, có bề mặt sần sùi và gợn sóng nhằm thu hút hàu và trai, đồng thời phải đủ nặng để chống lại lực sóng do các con tàu gây ra. Trên mỗi khối sẽ có ba lỗ hổng để cho phép một lượng nước chảy qua; nếu không làm vậy, khi sóng đập vào một bức tường vững chắc, chúng sẽ dội ngược trở lại và tiếp tục kết hợp với đợt sóng tiếp theo để trở nên dữ dội hơn nữa. Công ty cũng đang thử nghiệm một loại “sơn rạn san hô” bổ sung các khoáng chất như canxi để thu hút hàu bám lên bề mặt của cấu trúc.
Giống như một viên gạch Lego, mỗi khối này đều có các phần lồi tròn ở trên cùng để chúng có thể lồng vào nhau. Người dùng có thể sắp xếp chúng theo các bố cục khác nhau tùy thuộc vào địa điểm và sinh vật biển sống trong khu vực. Và khi xếp chồng lên nhau, các rãnh hình thành giữa các khối đóng vai trò là môi trường sống cho sinh vật biển.
Rào chắn sóng bền vững
Trước khi ứng dụng khối gạch này vào thực tế, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm chúng tại Viện Nghiên cứu Deltares. Nơi đây, họ đã tiến hành kiểm tra tác động của sóng bão lên các khối san hô nhân tạo, đê chắn sóng và các công trình ngoài khơi khác. Từ những thí nghiệm trên, nhóm kỹ sư Reefy đã tạo ra một mô hình máy tính dành cho đại dương. Mô hình này bao gồm những dữ liệu như kích thước của sóng hoặc vận tốc dòng chảy ở các khu vực nhất định. Nhóm nghiên cứu có thể mô phỏng các điều kiện sóng ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới để thiết kế cấu hình khối gạch tốt nhất phù hợp với đặc thù mỗi khu vực. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn bổ sung thêm các thông tin về những loài sinh vật biển sống trong khu vực đó.
Từng khối gạch nặng 6 tấn được hạ xuống nước.
Sau hơn năm năm nghiên cứu và phát triển, gần đây các nhà khoa học đã hạ các khối xuống khu vực vùng biển xung quanh Rotterdam, Hà Lan: 17 khối, mỗi khối 6 tấn, hiện được xếp chồng lên nhau. Lường trước được sức nặng của các khối, nhóm phát triển Reefy đã hợp tác với một nhà thầu trong khu vực, sử dụng cần cẩu để hạ từng khối gạch xuống nước. Với 17 khối gạch, đê chắn sóng tự nhiên này dài 24m và cao gần 3m, đây sẽ là một rạn san hô nhân tạo giúp khôi phục đa dạng sinh học biển và đóng vai trò như một rào chắn sóng bền vững trước tình cảnh nhộn nhịp và hỗn loạn khi mỗi năm có đến hàng chục nghìn con tàu ra vào cảng lớn nhất châu Âu.
Giờ đây rạn san hô đã nằm dưới nước, Reefy sẽ làm gì tiếp theo? Họ khẳng định rằng mình sẽ liên tục thử nghiệm, giám sát tiến trình. Reefy sẽ làm việc với các tổ chức khoa học địa phương để tìm hiểu xem liệu mức độ đa dạng sinh học ở khu vực này có tăng lên hay không. Đồng thời, họ đang tuyển dụng thêm nhiều chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan đến cơ sở hạ tầng, sinh vật dưới nước.
Ngoài ra, Reefy đang tiến hành một số dự án khác như in 3D các rạn san hô nhân tạo, cụ thể họ sẽ mô phỏng các kiểu rãnh phức tạp ở các sinh vật như san hô não. Reefy cũng đã thử nghiệm in 3D các vật liệu phân hủy sinh học tự nhiên, nhưng đại diện startup cho biết các khối gạch đang có vẫn là giải pháp kinh tế nhất vào lúc này. “Chúng tôi đang sử dụng các kỹ thuật đổ khuôn bởi chúng tiện dụng để sản xuất tại địa phương với mức giá hợp lý, trong khi vẫn cung cấp kết cấu và môi trường sống phù hợp cho thiên nhiên”, Ascencio cho biết. Các phương pháp mới để sản xuất bê tông như bê tông có hàm lượng carbon thấp hoặc “âm tính” với carbon chỉ phát thải ra môi trường một lượng rất ít.
Startup Reefy đang lên kế hoạch triển khai các dự án ở những địa điểm khác như Mexico. Ở Hà Lan, trong quá trình giám sát cơ sở lắp đặt mới ở Rotterdam, họ cũng bắt đầu hợp tác với các công ty điện gió ngoài khơi ở Bắc Hải (vùng biển ở Đông Bắc Đại Tây Dương) để giúp xây dựng môi trường sống mới cho sinh vật biển ở dưới chân các tuabin gió. Ascencio cho biết vùng nước ở đó từng là nơi sinh sống của các rạn hàu, nhưng tình trạng đánh bắt quá mức đã tàn phá chúng. “Chúng tôi có thể tạo điều kiện thuận lợi để các sinh vật có môi trường phát triển, và rồi tự nhiên sẽ thực hiện phần việc còn lại”, ông chia sẻ.
https://khoahocphattrien.vn/
