Dự án máy thu thập nước từ không khí, chi phí vận hành chỉ 2.300 VNĐ/lít

“Nếu như chúng ta có thể tăng tốc độ cung cấp nước sạch theo bất cứ cách nào, chúng tôi cho rằng đó là một mục tiêu đáng để thực hiện”.

Năm ngoái, trên mái lợp của bãi gửi xe trong khuôn viên trụ sở Google, các kỹ sư công tác tại dự án X-Alphabet lắp đặt hệ thống mới, sẵn sàng thử nghiệm chứng minh tính hiệu quả của nỗ lực nghiên cứu bấy lâu. Họ gọi nó là “máy thu hoạch nước từ bầu khí quyển”; cỗ máy hút không khí từ không gian xung quanh, dùng nhiệt từ Mặt Trời và quạt chạy điện để tạo ra sự ngưng tụ, sản xuất được nước uống với tốc độ tính theo giọt/phút.

Trong nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Nature, đội ngũ nêu các phép toán cho thấy lượng nước có thể thu hoạch được, để xem liệu hệ thống có thỏa mãn được cơn khát của các cộng đồng sống tại những vùng đất khô cằn. Dựa trên dữ liệu của WHO/UNICEF và đối chiếu hiệu năng của máy thu hoạch nước với các điều kiện khí hậu khác nhau, nhóm nghiên cứu đưa ra kết luận mát lòng: Khoảng 1 tỷ người thiếu nước uống đang sống tại những khu vực khí hậu mà máy sẽ vận hành ổn định.

Những dự án lọc nước lớn, đơn cử như những dây chuyền khử muối, sẽ mất nhiều năm lên kế hoạch và hoàn thiện, những cỗ máy quy mô nhỏ sẽ giúp các cộng đồng khó khăn sống sót được tới lúc nước sinh hoạt dồi dào. “Bằng một thiết bị chạy bằng năng lượng mặt trời, chúng ta có thể vượt qua một loạt các trở ngại mà giải quyết tận gốc vấn đề”, Jackson Lord, tác giả chính của nghiên cứu nhận định.

Cùng lúc, đội X-Alphabet nghiên cứu một loạt dự án giải quyết nhiều vấn đề cấp thiết, bao gồm cả những nguồn năng lượng tái tạo mới hay những cách canh tác hiệu quả hơn. Họ đã nhiều lần cố gắng tìm cách chế tạo nước sạch, nhưng chỉ thành công khi bỏ qua nhiều khó khăn khác mà tập trung vào việc sản xuất nước uống được. Dự án tiềm năng này khởi động năm 2017.

“Một phần mười của 1% nước sạch trên thế giới đi vào miệng chúng ta”, Astro Teller, giám đốc dự án X cho hay. “99% nước sạch còn lại được dành cho việc tắm, rửa bát, nông nghiệp và những việc tương tự. Tất cả những việc đó không yêu cầu nước phải sạch … Một khi chúng ta thay đổi cách nhìn, ta sẽ áp dụng được những giải pháp tưởng như bất khả thi”.

Những cỗ máy dạng này có giá rẻ, thiết kế đơn giản sẽ không thể làm ra đủ nước thỏa mãn mọi nhu cầu sinh hoạt, nhưng ở nhiều nơi, nó sẽ là nguồn nước uống tối quan trọng. Thiết bị mới có thể hoạt động độc lập mà không cần nguồn điện 24/7, qua đó loại bỏ được những phụ phí khác. Nó sử dụng pin Mặt Trời để vận hành quạt, và nhiệt để ngưng tụ nước đến trực tiếp từ ánh nắng.

Thiết kế của máy cũng đơn giản: một cánh quạt hút không khí từ bên ngoài, chất hút ẩm để lấy hơi ẩm trong không khí. Cánh quạt còn lại sẽ điều hòa dòng không khí chạy trong máy, để khi khí nóng từ bên ngoài gặp khí lạnh ở trong máy, các hạt nước sẽ thành hình. Với mỗi tiếng hoạt động trong một khoảng không gian 1 mét vuông, cỗ máy thử nghiệm tạo ra 150 mililit nước; trong điều kiện lý tưởng, nó có thể tạo ra 5 lít nước/ngày.

Dù thiết kế đơn giản, hiệu năng của máy vẫn chưa đạt đúng kỳ vọng của Alphabet. Công ty mẹ của Google muốn sản xuất nước với chi phí 1 cent/lít (khoảng 230 VNĐ/lít), trong khi đó nhóm nghiên cứu thấy rằng con số 10 cent/lít sẽ khả thi hơn trong tương lai gần.

Nhưng vì chi phí này đủ rẻ để chấp nhận được, Alphabet công bố toàn bộ thông tin tới dự án, bao gồm dữ liệu về các mẫu máy đã qua thử nghiệm, các tài liệu liên quan tới phần cứng và phần mềm máy. Bất cứ ai cũng có thể tải sốt tài liệu này về thông qua Github hoặc Figshare.

“Không phải lúc nào chúng tôi cũng làm vậy, nhưng trong trường hợp đặc biệt này, chúng tôi thấy rằng dự án đã đi đúng hướng và có đủ tiềm năng để đáng chia sẻ với cả thế giới”, ông Teller nhận định.

“Nếu như chúng ta có thể tăng tốc độ cung cấp nước sạch theo bất cứ cách nào, chúng tôi cho rằng đó là một mục tiêu đáng để thực hiện”, nhà nghiên cứu Lord kết luận.