Singapore đã dùng công nghệ để biến nước thải thành nước uống ra sao?

Từng phải đối mặt với vấn nạn tương tự khoảng 5 thập kỷ trước, quốc gia láng giềng Singapore đã có những phương pháp rất khôn ngoan để giải quyết triệt để vấn nạn ô nhiễm.

Từ lưu trữ từng giọt mưa...

Cách đây 50 năm, quốc gia sạch nhất thế giới hiện nay vẫn rất thiếu thốn nguồn nước sạch. Nước từ các con sông thì có mùi và bị tắc nghẽn bởi chất thải từ xưởng đóng tàu, các trang trại lợn và nhà vệ sinh đổ trực tiếp vào dòng chảy.

Thế nhưng ngày nay, mọi thứ đã thay đổi một trời một vực.

Đất nước có mật độ dân số cao nhất thế giới giờ đây đã có chính sách sử dụng nước hoàn toàn mới. Họ thu thập, tích trữ nước mưa, tái chế nước thải và thậm chí còn phát triển công nghệ mô phỏng thận người để khử muối trong nước biển.

George Madhavan, kỹ sư làm việc cho công ty quản lý tài nguyên nước quốc gia (PUB) trong 30 năm, hiện tại là giám đốc truyền thông công ty này, cho biết: "Trong khoảng một thế hệ, chúng tôi đã thay đổi bộ mặt Singapore".

Ở nhiều quốc gia, các cơ quan được phân chia theo nhiệm vụ chuyên biệt và chỉ tập trung vào việc của riêng mình như chỉ phòng chống lũ hoặc chỉ quản lý nước uống. Nhưng ở Singapore thì ngược lại; PUB quản lý toàn bộ hành trình của nước.

Có thể khó tin nhưng đây là một hình ảnh phổ biến ở Singapore khoảng nửa thế kỷ trước.

"Mục đích của chúng tôi là để lưu trữ từng giọt mưa và tái chế nước đã qua sử dụng nhiều nhất có thể. Điều đó có nghĩa là chúng tôi không bán nước sạch. Chúng tôi cho thuê nước. Chúng tôi tái xử lý dòng nước sau khi đã qua sử dụng, điều này tương tự dịch vụ giặt ủi", Madhavan nói.

Ông Madhavan cũng cho biết: "Nước mà bạn uống ngày nay y hệt loại nước từ ngày xưa. Chúng tôi không tạo ra hay phá hủy đi, nước chỉ xoay vòng. Vì vậy, chúng tôi đang sử dụng kỹ thuật để rút ngắn vòng đời của nước".

Sau khi tuyên bố độc lập vào ngày 9/8/1965, quốc gia chỉ sở hữu 700km² này đã sống dựa trên nguồn nước từ 3 hồ chứa và chủ yếu nhập khẩu từ nước láng giềng Malaysia. Ngày nay, Singapore lưu trữ nước mưa thông qua một mạng lưới cống dài 8.000km dẫn về 17 hồ chứa, đồng thời thu lại nước đã qua sử dụng từ hệ thống đường hầm thoát nước nằm sâu 60 mét dưới lòng đất.

Không giống như Bangkok, Kuala Lumpur và Tokyo, Singapore không có nhiều đất ven thành phố để đào và dẫn các dòng hạ lưu nên chính phủ đã thiết lập hẳn một đơn vị quản lý nước năm 1972. Giai đoạn 1977-1987, 11 cơ quan chính phủ cùng tham gia dọn sạch sông Singapore và khu vực thương mại chính bị ô nhiễm nặng. Đảo quốc này đã di dời 610 trang trại nuôi lợn và 500 trang trại vịt, gom 5.000 người bán hàng rong vào các trung tâm buôn bán thực phẩm và di chuyển tàu thuyền về phía đông.

Năm 2008, chính quyền còn cho xây dựng đập Marina Barrage có vai trò chống ngập kiêm tích trữ nước mưa. Với 9 cổng thoát nước và 7 máy bơm cỡ lớn, con đập này có thể bơm nước biển ra ngoài và giữ lại nước mưa ở trong. Dự án xây Marina Barrage có chi phí 226 triệu USD này cũng là một trong những kế hoạch có tầm nhìn dài hạn của cố Thủ tướng Lý Quang Diệu.

...Đến công nghệ lọc nước biển mô phỏng thận người

Madhavan cho biết thách thức lớn nhất của chính phủ Singapore là di dời 46.000 người dân lấn chiếm đất và sống trong điều kiện tồi tàn mà không có hệ thống cống rãnh giữa các khu nhà.

Hơn 260 tấn rác đã được vớt khỏi sông hồ sau khi Singapore tiến hành cải tạo. Năm 1987, môi trường nước được tái tạo, sông ở Singapore lại có cá. Lo lắng nguồn nước lại ô nhiễm, trong thời gian đầu, chính quyền kiểm soát người dân tránh xa các dòng nước.

Hai nguồn nước tự nhiên của đảo quốc này là nước mưa và 250 triệu lít nước mỗi ngày từ sông Johor của Malaysia.

Ông Madhavan còn chia sẻ một câu chuyện thú vị: "Chúng tôi thậm chí đã dùng đến biện pháp đặt biển báo có cá sấu ở sông hồ nhằm xua đuổi người dân tránh xa".

Tuy nhiên, ngày nay, Singapore đã mở khu vực bờ sông như Marina Reservoir, nơi người dân có thể chèo thuyền kayak, đạp xe và thả diều. Mỗi ngày, đảo quốc sư tử có thể cung cấp 400 triệu lít nước cho 5,4 triệu người dân.

Hai nguồn nước tự nhiên của đảo quốc này là nước mưa và 250 triệu lít nước mỗi ngày từ sông Johor của Malaysia. Thỏa thuận về việc mua nước sạch của Malaysia sẽ hết hạn vào năm 2061.

Sự thay đổi khí hậu làm cho các nguồn nước tự nhiên trở nên không đáng tin cậy, quốc gia này đang tập trung vào các dự án xử lý nước đã qua sử dụng và khử muối từ nước biển.

Năm 2003, dự án NEWater được chính thức ra mắt. Đây là tên của nguồn nước sạch được xử lý và thanh lọc bằng bộ vi lọc, bằng bộ thẩm thấu và được khử trùng bằng tia cực tím.

Đáp ứng được 30% nhu cầu của cả nước, NEWater là nước uống nhưng chủ yếu được sử dụng cho công nghiệp và tích trữ cho mùa khô. Singapore định hướng dự án NEWater sẽ đáp ứng 55% nhu cầu nước sạch của quốc gia vào năm 2060.

Singapore định hướng dự án NEWater sẽ đáp ứng 55% nhu cầu nước sạch của quốc gia vào năm 2060.

Nhà máy khử mặn đầu tiên của đảo quốc sư tử mở cửa vào năm 2005, với nhiệm vụ lọc nước biển, khử muối, tạo nước ngọt và đáp ứng một phần nhu cầu của người dân. Tuy nhiên, cả hai dự án khử muối và NEWater có chung nhược điểm là tiêu hao nhiều năng lượng để sản xuất, Madhavan nói.

Singapore hiện đang xây dựng một nhà máy với chương trình thử nghiệm phương pháp khử muối điện hóa, trong đó sử dụng điện trường để tách muối ra khỏi nước biển. Theo Madhavan, PUB hy vọng sẽ giảm được một nửa khối lượng năng lượng sử dụng để sản xuất.

Các nhà nghiên cứu tại các trường đại học cũng đang phát triển công nghệ lọc nước biển mô phỏng thận con người, tuy phương pháp này cũng đòi hỏi thêm vài năm nghiên cứu.