Dưới tác động của biến đổi khí hậu, những năm gần đây, Việt Nam phải gánh chịu nhiều đợt mưa bão, lũ lụt nặng nề. Nước lũ mênh mang nhưng nước sạch lại rất khan hiếm. Lúc đó, nếu có những hệ thống lọc nước đáp ứng nhu cầu nước sạch, có thể di chuyển khắp nơi trong vùng lũ sẽ giúp cho người dân không những có nước cho sinh hoạt hàng ngày mà còn tránh các dịch bệnh do sử dụng nước bẩn gây ra.
Hệ thống lọc nước cơ động có gì đặc biệt?
Con người không thể sống nếu không có nước. Theo thống kê thì một người lớn cần uống tối thiểu 1,5 lít nước/ngày trong môi trường ôn đới, trong môi trường lạnh cần 2 lít nước/ngày, môi trường nóng cần uống 3 lít nước/ngày. Để vệ sinh cá nhân, cần 3,26-7,7 lít/ngày/người tùy theo môi trường nóng hay lạnh. Khi lũ lụt hoành hành tại Thái Lan hay trận động đất xảy ra tại vùng đồi núi hiểm trở ở Tứ Xuyên - Trung Quốc, xác người và súc vật khắp nơi, nước nhiễm mặn và nhiễm khuẩn trên diện rộng, các hệ thống lọc nước cơ động là một trong những thiết bị cứu hộ có mặt đầu tiên. Do gọn nhẹ, có thể chuyên chở bằng trực thăng nên rất nhiều người dân có nước sạch, an toàn sử dụng kịp thời nhờ các hệ thống lọc nước này.
Hệ thống lọc nước cơ động có nguyên tắc lọc tương tự như hệ thống lọc nước cố định. Điểm khác biệt lớn nhất của hệ thống lọc nước cơ động so với hệ thống lọc nước thông thường là tính linh động, và được kết hợp nhiều phương pháp lọc như: thẩm thấu, thẩm thấu ngược, xử lý ozone, trao đổi ion,... nên có khả năng xử lý nhiều loại nước: nước sông, hồ, nước nhiễm phèn, nước ô nhiễm,... thành nước sinh hoạt và nước tinh khiết đạt tiêu chuẩn để sử dụng. Hệ thống lọc cơ động có thể lắp đặt linh hoạt trên mọi địa hình, mọi phương tiện vận chuyển, có thể để lọt lòng canô, xe tải và thậm chí cả trực thăng... Hệ thống vừa được di chuyển, vừa xử lý nước, giúp xử lý các loại ô nhiễm mà thiết bị lọc nước tại chỗ không thường làm; cung cấp nước sạch kịp thời cho người dân vùng thiên tai. Rất linh hoạt, nhưng hệ thống lọc nước cơ động vẫn phải đạt tiêu chuẩn của nước uống, nước sử dụng trong sinh hoạt về cảm quan, hóa học, vi khuẩn, phóng xạ... Hệ thống lọc nước cơ động góp phần nâng cao khả năng phục vụ nước sạch cho người dân ở vùng sâu, vùng xa.
Xu hướng phát triển hệ thống lọc nước cơ động qua các sáng chế
Theo cơ sở dữ liệu sáng chế (SC) tiếp cận được, những năm cuối thập niên 70, hệ thống lọc nước cơ động bắt đầu được nghiên cứu và đăng ký SC. Từ năm 1978 đến nay có 196 SC. Phát triển mạnh trong giai đoạn 2000-2011: có 143 SC được đăng ký, nhiều nhất là năm 2008, có 20 SC.
Hệ thống lọc nước cơ động là một trong những nghiên cứu có tính ứng dụng cao, có giá trị kinh tế, và có ý nghĩa về mặt xã hội. Vì thế, từ năm 2000 trở lại đây, nhiều quốc gia đã bắt đầu quan tâm về vấn đề này. Hiện nay, hai quốc gia có nhiều SC về hệ thống lọc nước cơ động là Trung Quốc và Mỹ.
Mỹ nghiên cứu về hệ thống lọc nước cơ động trước Trung Quốc nhưng hiện nay đã kém Trung Quốc về số lượng SC. Sau 20 năm kể từ năm Mỹ có SC đầu tiên (năm 1983), Trung Quốc mới bắt đầu đăng ký SC. Hiện nay, Trung Quốc đã trở thành quốc gia có lượng SC đăng ký về hệ thống lọc nước cơ động nhiều nhất: với 38 SC, trong khi Mỹ chỉ có 36 SC.
Trên thế giới, xu hướng phát triển hệ thống lọc nước cơ động vẫn là kết hợp các công nghệ lọc nước khác nhau, nhưng theo khuynh hướng nghiên cứu áp dụng các vật liệu mới nhằm nâng cao tuổi thọ thiết bị, giảm kích thước và năng lượng tiêu thụ, đồng thời có thể sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Các xu hướng chính có thể kể đến như:
- Nghiên cứu phát triển các vật liệu mới như vật liệu sản xuất các màng lọc nhằm làm tăng bề mặt lọc, tăng độ bền của màng; vật liệu có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ và vô cơ không mong muốn như nhôm, kẽm, boron, phospho để lọc các tạp chất từ nước bẩn; vật liệu đã được xử lý cho phép hơi nước trong không khí ngưng tụ trên bề mặt nhằm tăng khả năng lấy nước từ không khí.
- Ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió để sản xuất nước sạch ở khắp mọi nơi mà không phải phụ thuốc vào lưới điện.
- Các thiết bị nhỏ gọn phục vụ cho cá nhân có thể mang đi khắp nơi và dễ sử dụng như bút khử trùng có hình dạng như cây bút, chỉ cần nhúng vào nước trong vòng 10 phút có thể loại bỏ 99,9999% vi khuẩn...
Sôi động thị trường hệ thống lọc nước cơ động trên thế giới
Sau nhiều thiên tai liên tiếp xảy ra như động đất tại Nhật Bản, bão tại Mỹ, sóng thần tại Thái Lan, người ta nhận thấy nhu cầu về hệ thống lọc nước cơ động đang tăng lên tại nhiều châu lục khác nhau. Một nghiên cứu gần đây của tổ chức Frost and Sullivan cho thấy doanh thu của hệ thống lọc nước cơ động trên toàn thế giới là 425,7 triệu USD trong năm 2009. Với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm là 11,2% ước tính cho giai đoạn từ năm 2009-2016, thị trường hệ thống lọc nước cơ động dự kiến sẽ tạo ra doanh thu 895 triệu USD vào năm 2016. Năm 2009, Bắc Mỹ và Nam Mỹ là thị trường hệ thống lọc nước cơ động lớn nhất, chiếm đến 76,7% tổng thị phần trên toàn thế giới, châu Âu là thị trường lớn thứ hai với 15,5% thị phần.
Tại châu Mỹ, hai hãng sản xuất hệ thống lọc nước cơ động lớn nhất là GE và Siemens chiếm đến 70% thị phần. Châu Âu, hãng GE, Degremont và Veolia chiếm 60% thị phần. Châu Phi và Trung Đông, GE cũng chiếm đa số thị phần hệ thống lọc nước cơ động tại đây dưới dạng liên kết với một công ty bản địa như Al Tsmimi hay Septech. Riêng châu Á, cho đến nay chưa có một công ty nào thực sự nổi trội trong lĩnh vực này, tuy nhiên, các hãng lớn như GE, Siemens, Veolia đều đã đặt văn phòng đại diện để chinh phục thị trường này.
Tại Việt Nam, bắt đầu từ những năm 2010 đến nay đã có những nghiên cứu thiết kế chế tạo các hệ thống xử lý nước cấp cơ động. Năm 2010, Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường đã thiết kế chế tạo một hệ thống lọc nước cơ động trên đường thủy với công suất xử lý là 3m3/giờ đối với nước sinh hoạt và 250-300 lít/giờ đối với nước uống trực tiếp. Năm 2011, Viện Công nghệ mới - Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự đã nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị xử lý nước sạch cơ động lắp trên ô tô có thể xử lý các loại nước mặt (nước ao, hồ,...) và nước ngầm thành nước sinh hoạt với công suất từ 5-6 m3/giờ; xử lý thành nước sạch có thể uống trực tiếp với công suất từ 250-300 lít/giờ.
Mới đây, ngày 31/10/2012, tại Trung đoàn Vận tải 659 thuộc Quân khu 9, Viện Nhiệt đới Môi trường (Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, Bộ Quốc phòng) phối hợp với Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học và Công nghệ TP. HCM, Phòng Khoa học Công nghệ Môi trường, Phòng Hóa học, Phòng Cứu hộ cứu nạn thuộc Quân khu 9 đã tổ chức buổi trình diễn hệ thống lọc nước cơ động phục vụ cho vùng sâu, vùng xa và cứu hộ lũ lụt trên sông Hậu. Hệ thống lọc từ nguồn nước mặt (nước ngọt, mặn, nhiễm mặn, thậm chí ô nhiễm) cho ra nước sinh hoạt (QCVN 02:2009/BYT), công suất 3m3/giờ; nước uống (QCVN 01:2009/BYT), 300 lít/giờ. Theo Đại tá, TS. Trần Minh Chí, hệ thống lọc nước cơ động có sử dụng các phụ kiện trong nước và nước ngoài, giá thành ước tính từ 700 triệu đồng đến 800 triệu đồng, chỉ bằng ¼ so với hệ thống lọc nước tương tự của nước ngoài.
Hoàng Long, STINFO Số 12/2012
Bài viết được thực hiện dựa trên cơ sở tài liệu của chương trình "Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ" tháng 10/2012 tại Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ TP.HCM (CESTI) với chuyên đề "Hệ thống lọc nước cơ động - Cung cấp nước sạch phục vụ công tác cứu hộ cứu nạn"
Chương trình "Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ" được tổ chức thường xuyên tại CESTI với sự tham gia của các chuyên gia hàng đầu trong từng lĩnh vực và tài liệu phân tích được chuẩn bị chu đáo bởi các chuyên gia trong ngành và các chuyên viên khai thác thông tin, đặc biệt là khai thác thông tin sáng chế tại CESTI.
Bạn đọc quan tâm tham dự chương trình "Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ" liên hệ đăng ký tại Phòng Cung cấp Thông tin, điện thoại: (08) 3824 3826