Chỉ mới cách đây vài năm, Israel còn đối mặt với nguy cơ cạn kiệt nguồn nước do hứng chịu trận hạn hán tồi tệ nhất trong gần 900 năm. Nhưng nay, một trong những quốc gia khô cằn nhất thế giới đã bắt đầu dư thừa nước. Bước ngoặt đáng kể này được thực hiện thông qua các chiến dịch quốc gia nhằm bảo tồn và tái sử dụng nguồn nước ít ỏi, song tác động lớn nhất nằm ở hệ thống các nhà máy khử muối tiên tiến của họ.

Áp dụng đồng loạt nhiều giải pháp ứng phó thiên tai

Những năm 2000, Israel ngấp nghé bên bờ vực thảm họa. Trận hạn hán kéo dài cả thập niên đã rút cạn nước vùng Lưỡi liềm phì nhiêu (Fertile Crescent), trong khi nguồn nước ngọt lớn nhất của nước này – biển hồ Galilee – cũng giảm chỉ còn cách "giới hạn đen" vài cm, mức mà xâm nhập mặn có thể tràn ngập và phá hỏng biển hồ mãi mãi. Lệnh hạn chế dùng nước được áp đặt, và nhiều nông dân Israel bị mất mùa cả năm. Những câu chuyện tương tự diễn ra khắp khu vực Trung Đông, nơi hạn hán hoành hành khiến mùa màng thất bát triền miên. Nhưng trong khi các nước như Syria, Iran, Iraq và Jordan đều đối mặt với thảm họa thiếu nước, Israel đã tìm ra cách thoát khỏi cảnh này.

Bước ngoặt quan trọng bắt đầu vào năm 2007, khi nhà vệ sinh và vòi sen tiết kiệm nước được lắp đặt trên toàn quốc, đồng thời cơ quan cấp nước quốc gia cũng xây dựng hệ thống xử lý nước tiên tiến giúp thu hồi 86% lượng nước thải và dùng nó để tưới tiêu. Tỷ lệ này cao hơn rất nhiều so với quốc gia sử dụng nước hiệu quả thứ hai trên thế giới là Tây Ban Nha, tái chế 19% lượng nước thải. Nhưng dù đã áp dụng những biện pháp trên, Israel vẫn cần khoảng 1,9 tỉ mét khối nước ngọt mỗi năm. Do các nguồn tự nhiên chỉ đáp ứng 1,4 tỉ mét khối, nước này vẫn còn thiếu 500 triệu mét khối nước. Vậy làm gì để có thêm nước? Giải pháp của họ là thúc đẩy công nghệ khử muối – tức là tách muối khỏi nước biển để lấy nước ngọt sử dụng.

Lật ngược tình thế nhờ cải tiến công nghệ khử muối

Sorek - cơ sở khử muối thẩm thấu ngược lớn nhất thế giới. Ảnh: IDE Technologies

Thông thường, qui trình lọc nước hoạt động bằng cách bơm nước mặn qua các màng lọc có vô số lỗ nhỏ và chỉ có nước đi qua, còn các phân tử muối lớn bị chặn lại. Nhưng các vi sinh vật trong nước biển có thể nhanh chóng xâm nhập màng lọc làm bít các lỗ thoát nước, và việc xử lý chúng thường tốn kém và phải dùng nhiều hóa chất. Nhưng Edo Bar-Zeev – một chuyên gia về chống tắc nghẽn sinh học (biofouling) – cùng các đồng nghiệp tại Viện Nghiên cứu Nước Zuckerber của Israel đã phát triển một hệ thống không dùng hóa chất, mà sử dụng đá nham thạch xốp để thu gom các vi sinh vật trước khi chúng chạm tới màng lọc.

Những đầu lọc chứa màng lọc sinh học tại nhà máy Sorek.

Đó chỉ là một trong những đột phá điển hình về công nghệ màng lọc, giúp Israel nâng cao đáng kể hiệu quả khử muối. Bằng chứng là nhà máy Ashkelon vào năm 2005 cung cấp 127 triệu mét khối nước thì đến năm 2009, nhà máy Hadera tạo ra 140 triệu mét khối nước. Còn hiện nay, nhà máy mới Sorek (cách Thủ đô Tel Aviv khoảng 16 km về phía Nam) có thể cung cấp tới 150 triệu mét khối, đủ cung cấp cho 1,5 triệu người. So với hệ thống khử muối thông thường vốn đắt tiền và tiêu tốn nhiều năng lượng, Sorek lọc nước với chi phí thấp hơn – chỉ bằng 1/3 qui trình khử muối của những năm 1990 – nhờ áp dụng những công nghệ tiên tiến. Sorek sản xuất 1.000 lít nước uống chỉ với giá 58 cent (gần 13.000 đồng).

Các nhà máy khử muối Israel hiện đáp ứng 55% nhu cầu nước nội địa, giúp nước này chuyển mình ngoạn mục từ một trong những nước khô cằn nhất thế giới thành quốc gia dư dả về nước (thừa 100 triệu mét khối/năm). Biển hồ Galilee lại đầy nước và các nông trường ở Israel cũng xanh tốt hơn trước.

Kỷ nguyên của công nghệ khử muối Israel

Dựa trên nhu cầu cấp thiết về nước, Israel đang tìm cách lọc được nhiều nước hơn bất kỳ quốc gia nào trên Trái đất. Hiệp hội Khử muối Quốc tế (IDA) cho biết khoảng 300 triệu người đang dùng nước được lọc từ nước biển và con số này đang tăng nhanh. Do đó, không chỉ khử muối để phục vụ trong nước, Israel còn xuất khẩu công nghệ ra nước ngoài. Công ty Israel IDE Technologies – đơn vị đã xây dựng các nhà máy Ashkelon, Hadera và Sorek – gần đây vừa hoàn thành nhà máy khử muối Carlsbad ở miền Nam California (Mỹ) và đang triển khai nhiều công trình khác trên khắp thế giới. Dự kiến, 6 nhà máy qui mô tương đương với Sorek sẽ đi vào vận hành mỗi năm. Vì vậy, đây được xem là kỷ nguyên khử muối của Israel.

Tiềm năng "ngoại giao nước" từ những liên doanh khử muối Đối với Bar-Zeev, người hoàn thành chương trình nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Yale (Mỹ) trước khi đầu quân về Viện Zuckerberg, điều lớn nhất khích lệ ông nghiên cứu công nghệ khử muối là cơ hội cho ngoại giao nước. Theo ông, căng thẳng về nước từng là yếu tố chia rẽ Trung Đông và chắc chắn sẽ là nguồn cơn của xung đột trong tương lai. Nhưng ông tin rằng giải pháp của Israel có thể giúp ích cho các nước láng giềng khô hạn, và quá trình này sẽ đưa những kẻ thù cũ xích lại gần nhau. "Tôi tin rằng nước có thể là cầu nối, thông qua các liên doanh, và một trong những liên doanh đó là nhà máy khử muối" – ông nói Chuyên gia Bar-Zeev có kế hoạch tổ chức một hội nghị về chia sẻ nguồn nước vào năm 2018, qui tụ các nhà khoa học ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Jordan, Israel, khu Bờ Tây và Dải Gaza. Tham vọng hơn là dự án đường ống xuyên Biển Đỏ-Biển Chết trị giá 900 triệu USD, trong đó liên doanh giữa Israel và Jordan sẽ xây dựng một nhà máy khử muối lớn trên Biển Đỏ để cung cấp nước cho người dân ở Israel, Jordan và Palestine. Đến năm 2020, các đối thủ một thời sẽ uống chung một dòng nước.

THANH TRÚC (Theo Scientific American)