Tương lai của ngành công nghiệp nước cất sẽ đi đến đâu?

Con người đã có những hiểu biết rất sớm về quá trình chưng cất nước vào khoảng thế kỷ thứ 2 sau Công Nguyên. Đó là quá trình phù hợp nhất với chu trình tuần hoàn tự nhiên của nước khi nước được bốc hơi bởi gió và hơi nóng của mặt trời, sau đó cô đặc lại thành những đám mây, sau đó quay trở lại dạng nước bởi những cơn mưa.

Với cơ chế đơn giản như vậy, không có gì đáng ngạc nhiên khi kỹ thuật này tồn tại cho tới tận ngày nay. Nhưng liệu rằng trong những năm tới kỹ thuật này sẽ phát triển mạnh tới đâu?

Chúng ta hãy cùng nhìn vào ngành công nghiệp nước cất và một số tồn tại mà chúng ta đang phải đối mặt.

Sự tiêu thụ nước cất

Phần lớn các nhà sản xuất nước đóng chai sử dụng sự kết hợp của nhiều phương pháp để loại bỏ tạp chất ra khỏi nguồn nước trước khi đóng chai và mang ra phân phối ngoài thị trường. Điều này là bởi sự kết hợp các phương pháp sẽ đảm bảo hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các tạp chất, hơn là một phương pháp duy nhất.

Các phương pháp được sử dụng rộng rãi trong quá trình lọc nước bao gồm: thẩm thấu ngược, lọc than, trao đổi ion và chưng cất. Trong số những phương pháp này, thẩm thấu ngược là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất.

Có tới 35% nhà sản xuất nước đóng chai của Mỹ sử dụng nước khoáng thiên nhiên hoặc nước suối làm nguồn nước cấp – điều này khiến họ không cần thiết phải tiến hành lọc nước và sử dụng các phương pháp khác như lọc than và trao đổi ion.

15% các nhà sản xuất lựa chọn sử dụng công nghệ chưng cất nước. Điều này có thể khiến bạn ngạc nhiên nhưng dường như đây lại là phương pháp ít được sử dụng hơn bởi những nhà sản xuất nước uống an toàn tại Mỹ. Có một số yếu tố khiến nước cất trở nên không được ưa chuộng cho lắm so với nước uống đóng chai.

Chi phí

Các thiết bị hiện tại cần thiết để sản xuất nước cất hàng loạt là rất tốn kém. Bởi vậy trong việc tạo nước cất, người ta phải tận dụng nhiệt độ để khiến nước sôi tới khi bốc hơi.

Nhiệt độ sôi của nước là 100oC là yếu tố khiến nước đóng chai bằng công nghệ chưng cất sẽ đắt hơn nhiều lần so với nước đóng chai bằng công nghệ thẩm thấu ngược.

Niềm tin rằng nước cất gây ra cái chết sớm và sự thiếu hụt khoáng chất

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, nước cất rất nguy hiểm với người dùng bởi nước cất là loại nước về cơ bản là không có khoáng chất.

Nước cất hấp thụ một lượng lớn CO2 trong không khí, khiến nước có tính axit. Điều này khiến nước cất có khả năng hòa tan nhiều kim loại mà các loại nước khác không dễ dàng làm được.

Hơn nữa, có rất nhiều xét nghiệm và đánh giá đã được tuyên bố và chứng minh được trong thực tế rằng việc tiêu thụ nước cất sẽ khiến cơ thể thiết hụt khoáng chất bởi chính sự tinh khiết của nước cất lại khiến chính nước cất không chứa bất kỳ loại khoáng chất nào và nó có xu hướng hòa tan khoáng chất trong cơ thể và thoát ra ngoài qua đường bài tiết nước tiểu.

Để chứng minh thêm về sự nguy hiểm của nước cất, đã có tuyên bố về trạng thái lý tưởng của cơ thể cong người trong điều kiện kiềm hơi, chứa đầy các khoáng chất như Magiê và Canxi. Nước cất thì không phải vậy, bởi nó được cho là chuyển hóa thành axit khi tiếp xúc với không khí và không có khoáng chất.

Đây chính là yếu tố quan trọng lý giải lý do vì sao chỉ có một tỷ lệ nhỏ các nhà sản xuất nước đóng chai tại Mỹ mới sử dụng công nghệ chưng cất nước này.

Doanh số bán nước cất có xu hướng tăng lên

Mặc dù có những mối nguy hiểm đã được các nghiên cứu chỉ ra nhưng ngành công nghiệp này vẫn đang trên đà bùng nổ.

Giá trị doanh thu sản phẩm nước cất tại Anh, tính từ năm 2011 đến năm 2014 đang cho thấy một xu hướng đi lên với con số từ 605.000 bảng Anh năm 2011 lên 1.210.000 bảng Anh năm 2014 là một sự tăng trưởng đáng kể.

Sự trái ngược về sự phổ biến trong việc sử dụng nước cất giữa Mỹ và Anh bị ảnh hướng lớn bởi chính hai yếu tố đã đề cập ở trên.

Thứ nhất, công ty nước cất – nhà cung cấp nước cất hàng đầu tại Anh – có thể cung cấp các sản phẩm có giá cả phải chăng và chất lượng cho khách hàng. Hơn nữa, họ sản xuất và bán các máy chưng cất nước có thể được cài đặt để sử dụng với mục đích cá nhân tại chính nhà họ.

Thứ hai, trong khi các Blog của Mỹ giảng giải về sự nguy hại của việc uống nước cất thì các Blog của Anh lại nói về những lợi ích của nước cất đối với cơ thể và môi trường.

Sự khan hiếm nước uống

Nếu như trên trái đất này có chứa đầy nước uống tinh khiết trong tự nhiên, thì chúng ta có quyền tự do hơn trong việc cẩn thận lựa chọn nguồn nước tốt nhất.

Thật không may, việc khan hiếm nước không cho chúng ta có cơ hội chọn lựa một cách tỉ mỉ chỉ vì chúng ta đã hết sức cố gắng để tìm nguồn nước uống sạch cho hàng tỉ người. Các tập đoàn đã tận dụng tình trạng này và hiện nay việc tư nhân hóa nguồn nước vì lợi nhuận đã trở thành vấn đề nan giải trên thế giới.

Thậm chí đến năm 2015, một con số đáng kinh ngạc với 663 triệu người, tương đương 1/10 người trên thế giới, vẫn chưa được tiếp cận với nguồn nước sạch. Con số này mặc dù rất lớn nhưng đã là một bước tiến lớn so với tình trạng nước uống không an toàn trong suốt những năm qua.

Theo đó kể từ năm 1990, đã có 2,6 tỷ người đã có thể tiếp cận với nguồn nước uống tốt hơn. Tuy nhiên, người ta ước tính đến năm 2025, một nửa dân số toàn cầu sẽ sống ở các khu vực khan hiếm nước.

Những dữ liệu này rõ ràng mang lại hai điểm: Nước uống an toàn đang ngày càng trở nên khan hiếm và công nghệ chính là con đường duy nhất để làm giảm sự khan hiếm đó với mục đích cung cấp cho nhiều người.

Câu hỏi lớn bây giờ chính là: có bất kỳ công nghệ mới nào sử dụng để chưng cất nước mà giá cả phải chăng cho công chúng không?

Các công nghệ mới cho chưng cất nước

Biến nước biển thành nước cất

Một vài năm trở lại đây, việc biến nước biển thành nước uống làm một quá trình khá đắt đỏ mà chỉ có các nước phát triển mới có thể đủ khả năng để làm việc đó. Tuy nhiên, với những công nghệ mới và có giá thành rẻ hơn thì ngay cả những nước đang phát triển cũng có thể tiếp cận với nguồn nước uống an toàn.

Tiền thân của dự án đang thực hiện này là một nhóm các nhà nghiên cứu ở Ai Cập, tại Đại học Alexandria. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách để biến nước biển thành nước uống bằng cách sử dụng công nghệ làm sạch sử dụng hai quá trình: khử muối và chưng cất.

Thứ nhất, một kỹ thuật khử muối gọi là pervaporation được sử dụng, trong đó muối từ nước biển sẽ được loại bỏ. Kỹ thuật này sử dụng màng tổng hợp như các bộ lọc để tách các hạt muối và các tạp chất khác ra khỏi nước.

Sau đó, nước còn lại sẽ được làm nóng đến khi trở thành hơi nước, bốc hơi lên và ngưng tụ lại thành nước tinh khiết. Công nghệ này ngoài khử muối thậm chí còn có thể loại bỏ chất thải và chất bẩn trong nước.

Điều quan trọng nhất đối với công nghệ này là tính khả dụng và khả năng tiếp cận. Các vật liệu tạo nên công nghệ này có giá thành hợp lý và sẵn có tại địa phương. Quan trọng hơn, quá trình bốc hơi ở công nghệ này không cần bất kỳ một chút điện năng nào.

Điều này làm giảm đáng kể chi phí sản xuất và tăng khả năng tiếp cận đến các khu vực không có nguồn điện ổn định. Những lợi ích này là rất cần thiết trong việc mở ra một con đường mới dẫn tới việc tiếp cận nhiều hơn nữa với nước cất.

Vì vậy Helmy El-Zanfaly, một giáo sư về ô nhiễm nguồn nước tại Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Ai Cập, nói rằng nghiên cứu về sự phát triển liên tục của công nghệ này tốt hơn nhiều so với công nghệ thẩm thấu ngược. Ông cho rằng công nghệ này có tiềm năng lớn trong việc mở rộng quy mô nguồn nước uống lấy từ biển.

Chưng cất nén hơi

Quá trình này sử dụng thiết bị làm sạch nước có tên gọi là Slingshot có thể sản xuất ra nước uống an toàn, nước uống từ bất kỳ nguồn nước nào - ngay cả những chất bẩn nhất (nước biển, nước thải, chất thải công nghiệp, chất thải hóa học). Nó là một thiết bị được tạo ra bởi Dean Kamen, một nhà phát minh nổi tiếng thế giới với những đóng góp to lớn của ông đối với xã hội.

Hơn nữa, thiết bị lọc nước được điều khiển bởi một động cơ khuấy sử dụng nhiên liệu dễ cháy làm nguồn năng lượng. Nguồn nhiên liệu nghe có vẻ tốn kém và không thân thiện với môi trường, nhưng nguồn nhiên liệu có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau như phân bò.

Còn có rất nhiều tiến bộ công nghệ khác tập trung vào khai thác tiềm năng rộng rãi hơn cho nguồn nước uống nhằm đáp ứng khả năng cung cấp nước uống an toàn cho nhiều người trong bối cảnh khan hiếm nước ngày càng gia tăng.

Sự phát triển này sẽ làm tăng sự cạnh tranh giữa các ngành công nghiệp xử lý nước khác nhau sử dụng các hệ thống lọc nước khác nhau, bao gồm cả công nghệ chưng cất nước.

Chìa khóa để thúc đẩy ngành sản xuất và tiêu thụ nước cất là ở những bước phát triển công nghệ để làm cho nước cất trở nên an toàn, giá cả phải chăng mà lại có khả năng sử dụng một nguồn nước lớn như nước biển.

Máy chưng cất nước: Hệ thống xử lý nước gia đình đang là xu hướng.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của nước cất chính là sự đơn giản trong công nghệ sản xuất. Bất cứ ai sở hữu một hệ thống sinh nhiệt như bếp nấu và một gói đá lạnh là đã có thể dễ dàng làm ra nước cất từ chính vòi nước tại nhà họ.

Đây là lý do tại sao xu hướng này đang biến chuyển theo chiều hướng tăng lên bởi số lượng các hộ gia đình sử dụng các máy chưng cất tại nhà ngày càng nhiều.

Bạn cũng có thể tạo ra một hệ thống chứng cất nước sử dụng năng lượng mặt trời của riêng bạn – một giải pháp hữu ích khi nguồn cung cấp nước sạch đang dần cạn kiệt.

Các hệ thống này cho phép các hộ gia đình tự làm sạch nước tại nhà mình mà khong phải mất tiền để mua nước uống đóng chai nữa.

Đây chính là một nhân tố quan trọng lý giải vì sao nước cất vẫn được sử dụng rộng rãi như một phương pháp lọc nước ở thời điểm hiện tại và cả trong tương lai. Mặc dù điều này có thể làm giảm sự tiêu thụ nước đóng chai nói chung nhưng nó sẽ làm tăng lượng tiêu thụ nước cất bởi khả năng tiếp cận tuyệt vời của hệ thống này.

Vai trò của nước cất trong 10 năm tới là gì?

Việc có hàng triệu người sẽ phải sống trong cảnh khan hiếm nước trong tương lai đã được các nhà khoa học tính toán và dự liệu. Song song với vấn đề này, việc đấu tranh sinh tồn của con người sẽ dẫn tới sự xuất hiện những tiến bộ công nghệ sẽ giúp cho nhiều người có thể tiếp cận nước uống an toàn.

Điều này đơn giản có nghĩa là nhu cầu về nước sẽ ngày càng lớn lên vì nguồn nước tự nhiên như nước giếng, nước suối hay nước ngầm ngày càng khan hiếm và mất an toàn. Bởi vậy sẽ cần nhiều hơn nữa những nhà sản xuất nước để phục vụ dân cư.

Theo đó, chưng cất nước vẫn là phương pháp đơn giản, hiệu quả nhất để làm sạch nước một cách hoàn toàn. Lý do:

• Có rất nhiều công nghệ mới nổi làm giảm đáng kể chi phí sản xuất với các quy trình hiệu quả về năng lượng.

• Trong tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng tăng thì nước cất là loại nước có thể coi là duy nhất an toàn bởi không có gì khác ngoài 100% là nước.

• Trong công cuộc liên tục tìm kiếm các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường thì nước cất đang dần phổ biến bởi chu trình tạo ra nước cất là quy trình duy nhất phù hợp với chu trình nước tự nhiên.

Bởi vậy sẽ rất hợp lý khi nói rằng trong 10 năm nữa, ngành công nghiệp nước cất sẽ rất thịnh hành. Tuy nhiên sự hưng thịnh này sẽ không bao gồm những sản phẩm nước cất đóng chai, mà sẽ giới hạn trong các phương tiện cấp nước cho toàn bộ cư dân.

Điều này là do ngày càng nhiều người có nhận thức được sự nguy hiểm của việc liên tục sử dụng chai nhựa để đựng nước uống tới sức khỏe con người và môi trường tự nhiên.

Cuối cùng ta có thể kết luận rằng, việc sản xuất nước cất áp dụng các phương pháp thân thiện với môi trường, có thể tiếp cận với đại đa số dân chúng và quan trọng nhất là giá cả phải chăng chắc chắn sẽ đâm hoa kết trái trong những thập kỷ tới.

(Nguồn: Tham khảo - Dịch)