Công nghệ khử mặn ngày càng có giá tốt hơn nhờ điện mặt trời giá rẻ

Điện mặt trời giá rẻ giúp các nhà máy khử mặn nước biển ngày càng có tính khả thi kinh tế hơn. Ảnh: Better Earth

Tính cấp bách của nhu cầu khử mặn rất rõ ràng. Tài nguyên nước ngày càng khan hiếm trong bối cảnh dân số thế giới tác động gia tăng của biến đổi khí hậu. Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), hơn một nửa dân số toàn cầu đang đối mặt với tình trạng khan hiếm nước nghiêm trọng ít nhất vào một giai đoạn nào đó trong năm.

Công nghệ khử muối cho phép khai thác một nguồn tài nguyên gần như vô tận, với khoảng 97% lượng nước trên thế giới nằm ở các đại dương. Chi phí vận hành công nghệ này đang giảm mạnh. Các nhà máy nhiệt điện lâu đời, từng sử dụng nhiệt để biến nước muối thành hơi nước, cung cấp nước uống với giá hơn 3 đô la Mỹ/ 1 mét khối.

Kể từ đó, công nghệ thẩm thấu ngược, trong đó, nước được đẩy qua màng lọc để loại bỏ muối, khoáng chất và tạp chất, đã được áp dụng rộng rãi.

Christopher Gasson, Tổng biên tập của ấn phấm Global Water Intelligence (GWI), cho biết chi phí xây dựng nhà máy khử mặn đang giảm, còn khoảng 400 triệu đô la Mỹ cho một nhà máy có công suất lọc 500.000 mét khối nước mỗi ngày. Sau khi bao gồm chi phí lắp đặt, tỷ suất lợi nhuận trên vốn đầu tư và chi phí vận hành của nhà máy này tương đương 0,3 đô la cho mỗi mét khối nước.

Các nhà máy khử mặn thế hệ mới cũng sử dụng ít năng lượng hơn, chỉ khoảng 2,6KWh / 1 mét khối. Hơn nữa, các nhà máy này đang tận dụng nguồn điện mặt trời giá rẻ. Nhà máy khử mặn có chi phí năng lượng rẻ nhất thế giới đang mua điện với giá mức 0,025 đô la/KWh, tương đương chi phí năng lượng 0,07 đô la để lọc 1 mét khối nước.

Dự án Hassyan, nhà máy khử mặn dựa vào năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới của Cơ quan quản lý điện nước Dubai (Dewa) ở Các Tiểu vương quốc Arab thống nhất (UAE), dự kiến chi phí khử mặn chỉ khoảng 0,37 đô la/ 1 mét khối. Để so sánh, giá nước sạch ở London là 1 bảng (1,26 đô la) / 1 mét khối.

Với chi phí giảm đáng kể, công nghệ thẩm thấu ngược để khử muối trở nên hợp lý hơn đối với các khu vực ven biển, khô cằn, không chỉ ở Trung Đông mà còn ở Ai Cập, Algeria và Maroc, những nước đang xây dựng các nhà máy khử muối mới.

Chi phí khử muối cũng trở nên rẻ hơn so với việc xây dựng cơ sở hạ tầng mới để vận chuyển nước ngọt trên một quãng đường dài hàng trăm km để đưa tới những vùng khô hạn. Vì vậy, thị trường nhà máy khử mặn mới dự kiến tăng trưởng khoảng 8% mỗi năm từ nay đến năm 2030.

Tất nhiên, nhà máy khử muối nước mặn vẫn chưa chắc là giải pháp cho phần lớn cuộc khủng hoảng nước toàn cầu. Nhiều khu vực trên thế giới chỉ đối mặt với tình trạng thiếu nước tạm thời hoặc không thường xuyên, khiến chi phí đầu tư và vận hành hạ tầng khử muối trở nên đắt đỏ hơn. Lĩnh vực nông nghiệp, chiếm 70% lượng tiêu thụ nước của thế giới, cần nguồn nước giá rẻ để sản xuất nông sản với giá cả phải chăng.

Dù vậy, những công ty đi tiên phong trong lĩnh vực khử muối, bao gồm ACWA Power, nhà cung cấp điện và nước tư nhân lớn nhất của Saudi Arabia, Acciona của Tây Ban Nha và Veolia của Pháp, có lợi thế rõ ràng trong một cuộc đua cạnh tranh.

ACWA Power được Dewa chọn làm nhà thầu ưu tiên của dự án nhà máy khử mặn Hassyan giai đoạn 1 với chi phí đầu tư 914 triệu đô la. ACWA Power cũng đang nắm giữ 20,4% cổ phần ở dự án này. Năm ngoái, chính quyền bang Tây Úc của Úc chọn Acciona làm nhà thầu xây dựng dự án nhà máy khử muối Acciona Alkimos có tổng vốn đầu tư 1,7 tỉ euro.

Thậm chí, công nghệ mới về khử muối dựa vào ánh sáng mặt trời hứa hẹn sản xuất nước sạch với chi phí rẻ hơn so với sản xuất nước máy.

Trong một báo cáo nghiên cứu đăng trên tạp chí Joule hồi năm ngoái, các nhà khoa học của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Giao thông Thượng Hải, đã trình bày một hệ thống khử muối thụ động bằng ánh sáng mặt trời nhằm chuyển đổi nước biển thành nước uống được.

Hệ thống này tận dụng ánh sáng mặt trời và các đặc tính vốn có của nước biển để mô phỏng vòng tuần hoàn “nhiệt muối” của đại dương ở quy mô nhỏ hơn, giúp loại bỏ muối, làm bay hơi nước và ngưng tụ, cung cấp nước ngọt. Báo cáo cho biết, hệ thống này có thể phóng to bằng kích thước của một chiếc vali nhỏ, có thể cung cấp khoảng 4-6 lít nước ngọt mỗi giờ.

“Lần đầu tiên, nước được tạo ra bởi ánh sáng mặt trời thậm chí còn rẻ hơn nước máy”, Lenan Zhang, nhà khoa học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu thiết bị của MIT nói.

Theo Financial Times

Lê Linh