Đến năm 2025, 2/3 dân số thế giới có thể đối mặt với tình trạng thiếu nước. Chính vì thế, nhiều tổ chức nghiên cứu đang nỗ lực nghiên cứu và ứng dụng công nghệ để có thể giải quyết tình trạng thiếu tài nguyên nước này. Từ việc điều chỉnh thời tiết đến việc tạo ra nước từ không khí, các công nghệ tiên tiến đang được sử dụng để giúp tìm ra nguồn cung cấp nước uống bền vững cho thế giới.

Dubai nằm ở một trong những khu vực khô cằn nhất trên thế giới. Dân số ngày càng đông của thành phố đang làm tăng nhu cầu về nước và thúc đẩy phát triển các công nghệ mới giúp tạo ra và cung cấp nguồn nước cho thành phố. Một trong những loại công nghệ độc đáo nhất đang được phát triển là kỹ thuật gây mưa nhân tạo bằng cách “gieo hạt” trên đám mây.

GIEO HẠT TRÊN ĐÁM MÂY LÀ GÌ?

Gieo hạt đám mây là một kỹ thuật sửa đổi thời tiết nhằm cải thiện khả năng tạo mưa của đám mây. 

Trước khi máy bay làm nhiệm vụ “gieo hạt đám mây” bay lên bầu trời, người dự báo phải chọn đúng đám mây để gieo hạt. Quá trình này sẽ chỉ hoạt động trên các đám mây vũ tích. Mây vũ tích là một loại mây dày đặc phát triển theo phương thẳng đứng rất cao liên quan đến giông và sự bất thường khí quyển, hình thành hơi nước mang các dòng khí mạnh từ dưới mặt đất lên. Các phi công sẽ định vị máy bay của họ ở dưới đám mây và đốt pháo sáng chứa các hạt muối hút ẩm.

Khi các hạt natri clorua và kali clorua bay lên trong phần thân của đám mây, chúng sẽ thu hút các giọt nước nhỏ. Những giọt nước này kết hợp với nhau và tăng kích thước, do trọng lượng lớn lên nên chúng rơi từ trên trời xuống.

Ở những vùng có lượng mưa ít mỗi năm, đây là nguồn nước quý giá và chỉ cần sử dụng một ít năng lượng để “tạo ra mưa” như thế này. Một giờ gieo hạt đám mây có thể mang lại 100.000 mét khối nước.

Hơn 50 quốc gia trên thế giới hiện đang tiến hành kỹ thuật gieo hạt trên nền tảng đám mây. Quá trình này không chỉ được sử dụng để tăng lượng mưa mà nó còn được sử dụng để giảm kích thước của các hạt mưa đá ở các vùng lạnh hơn. Việc ngăn chặn mưa đá có thể giảm thiểu đáng kể những thiệt hại do giông bão gây ra.

BIẾN NƯỚC BIỂN THÀNH NƯỚC UỐNG

Trong cảnh quan sa mạc có ít hồ nước hoặc sông, người dân sẽ tìm nguồn nước uống từ nước biển. Hiện tại, thành phố biển Dubai lấy hơn 90% lượng nước từ đường bờ biển.

Sử dụng quy trình thẩm thấu ngược, các nhà máy khử muối lớn có thể tạo ra một lượng lớn nước uống.

Vanesa Fernandez Membrillera, Giám đốc Thương mại & Quản lý ME, O&M ACCIONA, giải thích tại sao quy trình này lại rất phổ biến ở vùng vịnh. Bà nói: "Lợi ích chính của quá trình này là trái đất của chúng ta được bao phủ bởi 98% nước biển”.

Các nhà máy như Nhà máy khử mặn Jebel Ali được thiết kế theo Chiến lược quản lý tài nguyên nước tổng hợp của Dubai với mục tiêu giảm tiêu thụ nước xuống 30% vào năm 2030.

CÔNG NGHỆ TẠO NƯỚC TỪ KHÔNG KHÍ LOÃNG

Nhờ sức mạnh của mặt trời, các Hydropanels có thể tạo ra nước uống từ máy làm ẩm trong không khí. Các trang trại nước sử dụng công nghệ này không yêu cầu khắt khe về năng lượng, có nghĩa là chúng có thể không sử dụng lưới điện, mà sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo.

Có thể hình dung quá trình “tạo nước” theo cách này như sau: nguồn hydropanel đầu tiên hấp thụ hơi nước từ không khí bằng vật liệu hút ẩm. Sử dụng năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời được lưu trữ trong một cục pin nhỏ, hơi nước sẽ hô hấp từ các vật liệu bên trong, làm tăng độ ẩm tương đối thành hơi ngưng tụ thụ động được thu thập. Nước được thu thập đi qua một hộp khoáng hóa trong bể chứa, sau đó đi qua một hộp đánh bóng than hoạt tính trước khi được phân phối tại vòi. 

Một mảng tiêu chuẩn bao gồm hai Hydropanels nguồn có thể tạo ra từ 4 – 10 lít nước sạch mỗi ngày tùy thuộc vào mức độ ẩm và các điều kiện khác.

Khi dân số thế giới tiếp tục tăng theo cấp số nhân, lượng nước tiêu thụ cần thiết cũng tăng lên. Những ứng dụng công nghệ đổi mới như thế này rất quan trọng trong việc cung cấp nhiều cách mới nhằm duy trì lượng nước phục vụ con người.