Giải pháp khử mặn nước biển dưới lòng đại dương: Công nghệ viên nang OceanWell ở độ sâu 400 mét

OceanWell, một công ty công nghệ tiên phong từ Hoa Kỳ, đã phát triển một hệ thống khử mặn nước biển dưới lòng đại dương đầy sáng tạo. Công nghệ này tận dụng áp suất thủy tĩnh tự nhiên của đại dương để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng cho quy trình thẩm thấu ngược. Được đặt tên là "Khử mặn 2.0", giải pháp này hướng tới việc giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch trong ngành công nghiệp sản xuất nước sạch quy mô lớn.

Trọng tâm của hệ thống là các thiết bị mô-đun dưới nước được gọi là "viên nang", được triển khai ở độ sâu hơn 400 mét. Tại độ sâu này, áp suất tự nhiên của cột nước hỗ trợ mạnh mẽ cho quá trình thẩm thấu ngược, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng tới 40% so với các phương pháp khử mặn truyền thống trên đất liền. Mỗi viên nang có khả năng sản xuất tới 1 triệu gallon (khoảng 3,8 triệu lít) nước uống mỗi ngày.

Hệ thống của OceanWell không chỉ tách muối mà còn lọc sạch các loại vi khuẩn, vi-rút, thuốc trừ sâu, vi nhựa và các hợp chất perfluoroalkyl (PFAS - nhóm hợp chất flo hữu cơ tổng hợp). Sau khi xử lý, nước ngọt được dẫn qua hệ thống đường ống để đưa vào bờ. Trong khi đó, lượng nước muối cô đặc sẽ được phân tán đều vào đại dương một cách tự nhiên, đảm bảo không gây xáo trộn hay phá vỡ sự cân bằng sinh thái của môi trường biển.

Tại California, công ty đang triển khai dự án Water Farm thông qua sự hợp tác với Cơ quan Quản lý Nước Quận Las Virgenes. Các viên nang dự kiến sẽ được lắp đặt tại Vịnh Santa Monica, ngoài khơi bờ biển Malibu. Giai đoạn thí điểm WF1 được lên kế hoạch bắt đầu vào năm 2025, mở đường cho các bước tiến xa hơn trong việc cung cấp nguồn nước bền vững cho khu vực này.

Mục tiêu dài hạn của dự án tại California là đạt công suất 60 triệu gallon (khoảng 227 triệu lít) nước uống mỗi ngày vào năm 2030. Những đối tượng thụ hưởng đầu tiên của dự án này sẽ là khoảng 70.000 cư dân thuộc quận Las Virgenes. Đây là một bước đi chiến lược nhằm đảm bảo an ninh nguồn nước trước bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt.

Tại thị trường châu Âu, OceanWell đã ký kết biên bản ghi nhớ với Régie Eaud'Azur, đơn vị dịch vụ công của Pháp đang quản lý 51 đô thị thuộc Vùng đô thị Nice. Dự án thí điểm tại Nice dự kiến sẽ khởi động vào đầu năm 2026 và kéo dài trong khoảng 12 tháng. Để củng cố sự hiện diện tại đây, OceanWell đã thành lập trụ sở chính tại châu Âu với tên gọi OceanWell France SAS đặt tại Nice.

Về khía cạnh tài chính, vào tháng 11 năm 2024, công ty đã huy động được 11 triệu USD trong vòng gọi vốn Series A. Các nhà đầu tư tham gia bao gồm Tập đoàn Kubota (nhà sản xuất giải pháp hạ tầng toàn cầu), văn phòng gia đình của John Hemingway từ Carrix Ports và Charles McGarry, cựu lãnh đạo mảng giao dịch kim loại tại Goldman Sachs. Nguồn lực này sẽ được tập trung để mở rộng quy mô công nghệ và vận hành các dự án thí điểm.

Tập đoàn Kubota cũng đã bày tỏ ý định hợp tác chặt chẽ với OceanWell để phát triển các loại máy bơm có độ bền cao và hiệu suất tối ưu. Những thiết bị này được thiết kế đặc biệt để có thể vận hành liên tục trong điều kiện áp suất cực cao ở độ sâu lớn dưới đáy biển, một yếu tố then chốt để duy trì hoạt động ổn định của các viên nang khử mặn.

Công nghệ của OceanWell sở hữu nhiều lợi thế cạnh tranh vượt trội so với các giải pháp hiện có trên thị trường:

• Hiệu quả năng lượng: Mức tiêu thụ điện năng chỉ từ 2,0–2,5 kWh/m³, thấp hơn đáng kể so với mức 3,5–4,5 kWh/m³ của các nhà máy khử mặn thông thường.
• Thân thiện với môi trường: Hệ thống không thải ra dòng nước muối đậm đặc gây hại cho hệ sinh thái và thiết kế viên nang giúp tránh gây tổn hại cơ học đến địa hình đáy biển.
• Khả năng chống chịu: Việc đặt hệ thống dưới sâu giúp bảo vệ các thiết bị khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết cực đoan trên bề mặt.
• Tính linh hoạt: Cấu trúc mô-đun cho phép điều chỉnh quy mô dự án một cách dễ dàng dựa trên nhu cầu thực tế của từng địa phương.

Giải pháp này được đánh giá là đặc biệt tiềm năng cho các siêu đô thị ven biển, các quốc đảo, các vùng sa mạc có tiếp giáp với biển và những khu vực đang đối mặt với thảm họa sinh thái. Theo dự báo của Liên Hợp Quốc, đến năm 2030, gần một nửa dân số toàn cầu có thể phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước sạch, khiến các giải pháp như của OceanWell trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

Ông Robert Bergstrom, Tổng giám đốc điều hành của OceanWell, chia sẻ rằng mục tiêu chiến lược của công ty là bổ sung thêm 1 triệu acre-feet (tương đương khoảng 1,23 tỷ mét khối) nước uống mới vào nguồn cung của thế giới trong vòng một thập kỷ tới. Đây là một nỗ lực không ngừng nghỉ nhằm mang lại nguồn sống bền vững cho nhân loại thông qua những đột phá về khoa học và kỹ thuật.