Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến sử dụng năng lượng tái tạo xử lý nước biển, nước nhiễm mặn thành nước sinh hoạt phục vụ cư dân trên đảo và ven biển
Biến đổi khí hậu, hạn hán, và xâm nhập mặn đang thực sự là một mối đe dọa đến an sinh, xã hội trên nhiều khu vực trên thế giới, trong đó có khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long và các đảo, hải đảo ở nước ta. Trong những năm gần đây, khan hiếm nước ngọt tại khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long và trên các đảo, hải đảo ở nước ta ngày càng trầm trọng, gây ra những khó khăn lớn cho cuộc sống, sinh hoạt, và các hoạt động kinh tế của cộng đồng dân cư ở các khu vực duyên hải ven biển và trên các đảo, hải đảo. Những hình ảnh, tin tức về thiệt hại gây ra do thiếu nước ngọt ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long ngày càng xuất hiện với tần suất dày hơn, báo động một thực trạng đòi hỏi các giải pháp vừa mang tính chiến lược, vừa mang tính cấp bách mới có thể giải quyết. Trong bối cảnh này, Đảng và Chính phủ ta đã khẳng định quyết tâm chính trị cũng như đề ra các kế hoạch, giải pháp để đối phó với biến đổi khí hậu, hạn hán, xâm nhập mặn, và khan hiếm nước ngọt tại Đồng bằng Sông Cửu Long và đảm bảo nguồn nước sinh hoạt trên các đảo. Cùng với việc đề ra các chính sách quản lý nguồn nước, bảo vệ môi trường, xây dựng và bảo vệ biển đảo, việc nghiên cứu phát triển và ứng dụng các công nghệ xử lý nước mới có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần giải quyết bài toán khan hiếm nước ngọt. Các công nghệ xử lý nước này cần đảm bảo tính khả thi cả về phương diện kỹ thuật, cả về kinh tế, xã hội để có thể được áp dụng phù hợp với tình hình thực tiễn ở nước ta.
Đảo Lý Sơn, một trong các vị trí chiến lược an ninh quốc phòng đang phải đối mặt với tình trạng cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước ngầm, riêng tại xã An Bình (thuộc huyện đảo Lý Sơn) là khu vực không có nguồn nước ngầm, nguồn nước bà con phụ thuộc chính vào nguồn nước mưa và nguồn nước mua tại đảo lớn. Tại tỉnh Bến Tre, tình hình xâm nhập mặn diễn ra rất nhanh và phức tạp, độ mặn cao khiến nhà máy xử lý nước phải tạm dừng hoạt động, do đó khi cuộc sống của bà con tại Bến Tre gặp rất nhiều khó khăn khi thời gian hặn mặn xảy ra.
Nhằm nghiên cứu, khảo sát, và phát triển hai công nghệ khử mặn tiên tiến để đáp ứng nhu cầu nước ngọt cho cộng đồng dân cư trên các đảo, hải đảo và các khu vực chịu nhiều ảnh hưởng của hạn hán, xâm nhập mặn, TS. Trần Thị Thu Lan cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến sử dụng năng lượng tái tạo xử lý nước biển, nước nhiễm mặn thành nước sinh hoạt phục vụ cư dân trên đảo và ven biển”. Hai công nghệ khử mặn tiên tiến được nghiên cứu là công nghệ chưng cất màng MD và công nghệ lọc NF hai bậc.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, nhóm đề tài đã nghiên cứu thành công vật liệu mới có khả năng hấp phụ ánh sáng mặt trời tốt, sử dụng làm tấm thu nhiệt cho hệ MD.
Hai mô hình chưng cất màng MD xử lý nước biển thành nước uống và công nghệ NF hai bậc xử lý nước nhiễm mặn thành nước sinh hoạt quy mô 15L/ngày được lắp đặt và nghiên cứu trong PTN đã cho hiệu quả khử mặn cao, nước sau xử lý đều đạt quy chuẩn của BYT QCVN 01:2018/BYT.
Mô hình chưng cất màng MD sử dụng năng lượng mặt trời xử lý nước biển thành nước uống công suất 1 m3/ngày lắp đặt tại Lý Sơn vận hành đạt công suất 1.08 m3/ngày, với chất lượng nước đạt tiêu chuẩn nước uống của BYT QCVN 06-1:2010/BYT. Hệ thống đã cung cấp đủ nhu cầu nước uống cho bà con trên đảo bé An Bình, Lý Sơn.
Mô hình xử lý nước nhiễm mặn thành nước sinh hoạt sử dụng công nghệ tích hợp NF hai bậc/MD công suất 10 m3/ngày lắp đặt tại Tân Hưng, Ba Tri, 217 Bến Tre có khả năng làm việc ở nồng độ mặn dòng cấp lên đến 7.000 mg/L, nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt của BYT QCVN 01:2018/BYT.
Như vậy, Đề tài đã nghiên cứu được một số vật liệu mới có khả năng hấp phụ ánh sáng chuyển quang năng thành nhiệt năng với hiệu suất cao, tuy nhiên do các vấn đề về công nghệ và chi phí nên các nghiên cứu mới chỉ áp dụng ở quy mô phòng thí nghiệm. Với những ưu điểm của vật liệu mới đề tài đã nghiên cứu, đề tài kiến nghị tiếp tục nghiên cứu về ứng dụng của vật liệu mới để làm tấm thu nhiệt mặt trời cho mô đun màng lọc MD ở các quy mô lớn hơn. Mô hình xử lý nước biển được lắp đặt tại Lý Sơn và mô hình xử lý nước nhiễm mặn được lắp đặt tại Ba Tri - Bến Tre qua quá trình vận hành đã cho thấy những ý nghĩa rất lớn về kinh tế cũng như về môi trường và xã hội. Đề tài cũng xin kiến nghị tiếp tục được nhân rộng các mô hình ở các khu vực mà đề tài đã đưa ra trong báo cáo để có thể đảm bảo nguồn nước uống/nước sinh hoạt cho bà con tại các khu vực hải đảo xa xôi, khan hiếm nước cũng như các khu vực chịu ảnh hưởng của tình trạng xâm nhập mặn góp phần vào đảm bảo sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước.
Các kết quả nghiên cứu trình bày trong báo cáo là nền tảng để phát triển và ứng dụng hai công nghệ khử mặn tiên tiến, góp phần giải quyết bài toán khan hiếm nước ngọt do hạn hán và biến đổi khí hậu gây ra tại Việt Nam.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19147/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
https://vista.gov.vn/
