Các nhà khoa học cảnh báo hiểm họa từ quá trình khử muối

Một nghiên cứu mới cho thấy mỗi ngày, các nhà máy sản xuất nước ngọt bằng cách khử muối từ nước biển, thải ra khoảng 142 tỷ lít nước siêu mặn gọi là nước muối đậm đặc vào môi trường. 

Những sản phẩm phụ này của quá trình khử muối có thể giết chết nhiều loài sinh vật biển và làm suy yếu các đại dương của hành tinh chúng ta, theo báo cáo ngày 14 tháng 1 trên Tạp chí Science of the Total Environment.

“Một mặt, chúng tôi đang cố gắng giúp người dân - nhất là ở những vùng khô hạn - có đủ nước sạch. Nhưng đồng thời chúng tôi cũng bổ sung thêm yếu tố môi trường trong quy trình sản xuất”, Manzoor Qadir, chuyên gia và là nhà môi trường học tại Viện Nước, Môi trường và Sức khỏe thuộc Đại học Liên Hợp Quốc tại Hamilton, Canada cho biết.

Do sự gia tăng dân số của con người và biến đổi khí hậu, nước ngày càng trở nên khan hiếm. Công nghệ khử mặn trở thành giải pháp khả thi cho vấn đề này và đã phát triển theo cấp số nhân kể từ những năm 1980. Gần 16.000 nhà máy khử muối hiện đang hoạt động trên khắp thế giới.

Việc khử muối phụ thuộc vào sự bay hơi, dùng màng chuyên dụng để tách nước tinh khiết (hóa học hoặc điện hóa) từ nước mặn. Nhưng dù là hệ thống hay quy trình nào, luôn có hai đường ống: một chảy ra nước ngọt dùng trong sinh hoạt hàng ngày, và một chảy ra nước muối đặc, thải trực tiếp vào môi trường.

Những nghiên cứu trước đây không đánh giá chính xác lượng nước muối đặc mà các nhà máy này thải ra, Qadir nói. Các nhà khoa học từng cho rằng các nhà máy khử muối nói chung cho ra nước muối đặc và nước ngọt theo tỉ lệ ngang nhau - một lít nước mỗi loại. Trong khi nước ngọt có hàm lượng muối là 0.05% trở xuống, con số này ở nước muối đặc có thể lên đến 28,1% - tức là có 391 gram muối trong một lít nước. 

Tuy nhiên, bằng cách sử dụng dữ liệu về nguồn nước và công nghệ của các nhà máy khử muối trên khắp thế giới, Qadir và các đồng nghiệp lần đầu tiên ước tính được lượng nước muối đặc được thải ra hàng ngày: với mỗi lít nước ngọt được sản xuất, một lít rưỡi nước muối đặc sẽ được thải trở lại môi trường.

Hàng ngày, số nước muối đặc thải ra nhiều hơn một nửa lượng nước của thác Niagara (thác nước lớn thứ 2 thế giới), với 70% là từ các nhà máy khử muối ở những vùng khô cằn thuộc Bắc Phi và Trung Đông.

Khi nước muối đặc trở lại đại dương, nó tạo ra một vùng môi trường riêng, Qadir nói. Chất thải lỏng dạng này có thể chứa kim loại và chất chống gỉ do sự ăn mòn, và vì đậm đặc hơn nước biển nên nó trôi đi như một vũng nước mặn dưới đáy biển và có thể đầu độc các sinh vật biển ở khu vực đó. 

Một số nước thải ra vẫn giữ lại nhiệt của quá trình khử muối. Do khả năng hòa tan của oxy giảm đi khi nhiệt độ và độ mặn tăng lên, các khu vực dưới biển nơi nước muối đặc xả vào có thể bị cạn kiệt oxy.

Có chuẩn quốc tế về xử lý nước thải, cũng như yêu cầu sử dụng các hóa chất thân thiện với môi trường trong quá trình khử muối, Yoram Cohen, kỹ sư hóa học tại Viện Đại học California cho biết. “Tuy nhiên, tôi không chắc mọi người có tuân thủ nó đầy đù hay không”, ông nói. Qadir xác nhận rằng chưa có nỗ lực nào ở cấp chính phủ hỗ trợ các nghiên cứu khoa học giảm chi phí.

Việc tái sử dụng nước muối đặc đa phần rất tốn kém, kể cả việc cho nó chảy vào hồ chứa để chờ thu hồi muối thô. Tùy thuộc vào địa điểm và công nghệ sử dụng, chi phí cho một quy trình khử muối dao động từ 0,5 đôla đến hơn 2 đôla Mỹ để tạo ra 1.000 lít nước sạch, đủ cho 2 người Mỹ dùng mỗi ngày. Bổ sung khâu xử lý nước muối đặc sẽ làm tăng giá thành sản xuất.                     

Những công nghệ khử muối hiện đại nhất, chẳng hạn như sử dụng oxit graphene, cho hiệu quả cao và ít xả ra nước muối đặc hơn. Nhưng nó chưa phổ biến và ít được dùng ở Trung Đông, nơi tập trung đa số các nhà máy khử muối lớn của thế giới.

Tùng Anh

Theo Sciencenews