Công nghệ thu nước từ không khí: Giải pháp tiềm năng nhưng còn nhiều thách thức

Trong bối cảnh khan hiếm nước ngày càng gia tăng, công nghệ thu nước từ không khí đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu và chuyên gia. Tuy nhiên, một số ý kiến cho rằng chi phí đầu tư cho công nghệ này quá cao so với lượng nước mà nó sản xuất được.

Thiết bị thu nước từ không khí được phát triển bởi các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã được thử nghiệm tại Thung lũng Chết, California. Thiết bị này có hình dạng giống như một tấm bảng lớn, được làm từ vật liệu hấp thụ có tên gọi là “hydrogel” kết hợp với muối, được thiết kế theo kiểu gấp origami và bao bọc trong kính.

Vật liệu này có khả năng hấp thụ hơi nước từ không khí, sau đó phồng lên và co lại khi nước bay hơi. Nước sẽ ngưng tụ trên bề mặt kính và chảy xuống ống dẫn để trở thành nước uống. Đặc biệt, thiết bị này không cần sử dụng năng lượng điện mà chỉ dựa vào nhiệt độ từ ánh sáng mặt trời. Mặc dù sản lượng nước thu được chỉ khoảng 2/3 cốc mỗi ngày, nhóm nghiên cứu hy vọng rằng công nghệ này có thể cung cấp nước cho các hộ gia đình sống trong điều kiện khô cằn.

Vấn đề thiếu nước đang trở thành một thách thức lớn trên toàn cầu. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hơn 2 tỷ người hiện không có nguồn nước uống an toàn. Tình hình này có thể trở nên nghiêm trọng hơn do biến đổi khí hậu, dẫn đến hạn hán kéo dài và sự suy giảm của các nguồn nước tự nhiên. Khi các hồ chứa nước ngày càng thu hẹp và nguồn nước ngầm cạn kiệt, việc thu nước từ không khí trở thành một giải pháp hấp dẫn, mặc dù vẫn còn nhiều khó khăn như chi phí cao và sản lượng nước thấp.

Các công nghệ thu nước hiện tại thường dựa vào quá trình ngưng tụ, yêu cầu độ ẩm cao để hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, các nhà khoa học như Zhao đang phát triển các giải pháp có thể hoạt động trong điều kiện khí hậu khô cằn. Công nghệ này sử dụng các chất hút ẩm như hydrogel hoặc aerogel, có khả năng hấp thụ độ ẩm từ không khí gấp nhiều lần thể tích ban đầu.

Evelyn Wang, một giáo sư tại MIT, cho biết hydrogel có nhiều ưu điểm như chi phí thấp và không cần nhiều năng lượng để giải phóng nước đã hấp thụ. Nghiên cứu về hydrogel đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều dự án đang được triển khai trên khắp thế giới, như dự án thu nước từ không khí ở sa mạc Atacama, Chile, hay một dự án khác tại Đại học Utah có thể sản xuất 3,8 lít nước mỗi ngày từ không khí ở Las Vegas.

Tuy nhiên, một số chuyên gia vẫn lo ngại về chi phí và sản lượng nước của công nghệ này. Christopher Gasson, một chuyên gia trong lĩnh vực nước, cho rằng lượng nước thu được từ không khí là rất nhỏ và khó có thể cạnh tranh với các nguồn nước khác. Westerhoff cũng cho rằng chi phí sản xuất nước từ không khí có thể cao gấp 10 lần so với nước máy, và lo ngại rằng công nghệ này có thể không giải quyết được vấn đề khô hạn toàn cầu.

Không chỉ cung cấp nước uống, các thiết bị thu nước từ không khí còn có thể tạo ra nước siêu tinh khiết, cần thiết cho nhiều ngành công nghiệp như sản xuất chất bán dẫn, pin, đồ uống và thiết bị y tế. Chúng cũng có thể trở thành giải pháp hữu ích trong các tình huống khẩn cấp, khi nguồn nước bị cạn kiệt do thiên tai.

Với những tiềm năng và thách thức hiện tại, công nghệ thu nước từ không khí vẫn đang trong quá trình phát triển và cần thêm thời gian để hoàn thiện và trở thành một giải pháp khả thi cho vấn đề nước toàn cầu.