Có những phương pháp nào để ngọt hoá nước biển?

Trên thế giới tài nguyên nước ngọt thiếu đã trở thành vấn đề ngày càng được loài người quan tâm, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế của một số quốc gia. Tháng 3 năm 1997 Tổ chức Khí tượng thế giới và Tổ chức Khoa học, giáo dục, văn hoá Liên hợp quốc đã tiến hành một cuộc thi ở Marốc và công bố những văn kiện chuẩn bị cho diễn đàn tài nguyên nước thế giới. Trong đó đưa ra lời kêu gọi "Sang thế kỷ XXI nước sẽ trở thành một trong những nguồn khan hiếm". Nước nói đến ở đây là nước ngọt.

Nước ngọt trên Trái Đất vốn rất có hạn, nó chỉ chiếm không đến 3% tổng nước toàn cầu, hơn nữa trong đó 2/3 tích tụ trên núi cao và những tầng băng dày ở hai cực, gần 1/3 là nước ngầm dưới mặt đất, số nước ngọt con người khai thác chỉ chiếm khoảng 0,26% tổng lượng nước toàn cầu. Nguồn tài nguyên nước ngọt vốn ít ỏi này ngày nay lại đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng do con người gây ra, làm cho nó ngày càng thiếu hiếm. Do đó tiết kiệm dùng nước, bảo vệ nguồn nước ngọt quý hiếm đã trở thành mối lo của toàn thế giới.

Ngoài tiết kiệm và bảo vệ nguồn nước ngọt hiện có, người ta đang tìm cách khai thác nguồn nước mới dồi dào hơn. Nước biển chiếm 97% tổng lượng nước toàn cầu đương nhiên sẽ trở thành mục tiêu lựa chọn đầu tiên. Nước biển vừa mặn vừa đắng, vừa không thể uống, cũng không thể dùng. Nếu dùng nước biển tưới cho nông nghiệp thì cây trồng sẽ bị chết, nếu dùng nước biển để đun lò hơi sẽ làm cho thành lò kết thành cáu bẩn, ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt, thậm chí gây nổ lò. Do đó muốn dùng nước biển thì phải ngọt hoá nó.

Hiện nay người ta đã nắm vững mấy phương pháp ngọt hoá nước biển như sau.

Phương pháp thứ nhất là chưng cất, tức đun nóng để nước biển biến thành hơi nước, sau đó làm lạnh biến hơi nước thành nước ngọt. Một lần chưng cất không được thì chưng cất nhiều lần. Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều năng lượng. Nếu lợi dụng nhiệt thừa của công nghiệp, đặc biệt là nguồn nhiệt thừa có nhiệt độ cao của nhà máy điện nguyên tử để làm nóng nước biển thì sẽ tiết kiệm được nhiều nhiên liệu, hạ thấp giá thành.

Phương pháp thứ hai là phân tích điện thấm. Dựa vào hai loại màng mỏng, màng ion âm và màng ion dương, cho điện chạy qua nó sẽ phân tích muối trong nước biển thành các ion dương và ion âm, sau đó lần lượt thông qua màng mỏng chuyển mỗi loại ion về một bên, nước còn lại sẽ trở thành nước ngọt. Tuy phương pháp này hao tốn năng lượng ít nhưng không thể loại bỏ hết các tạp chất không mang điện.

Phương pháp thứ ba là phương pháp phản thẩm thấu. Lợi dụng một màng mỏng làm tâm phản thẩm thấu có kết cấu nhiều lỗ. Dưới điều kiện tăng áp suất, màng mỏng chỉ cho nước thông qua, các chất muối và những tạp chất khác đều bị giữ lại. Như vậy nước ngọt sẽ tách khỏi nước biển. Phương pháp này không những có hiệu suất cao mà tốn ít năng lượng, hơn nữa thiết bị đơn giản cho nên được nhiều người hoan nghênh, trở thành kĩ thuật sản xuất nước ngọt được nhiều nước trên thế giới ứng dụng rộng rãi. Theo thống kê, năm 1994 trên thế giới dùng phương pháp này một ngày sản xuất được 1,2 triệu tấn nước ngọt. Trung Quốc ở khu vực Chu Sơn cũng đã xây dựng được nhà máy làm mẫu sản xuất nước ngọt theo phương pháp này, sản lượng ngày là 500 tấn.

Ngoài ba phương pháp sản xuất nước ngọt trên ra, người ta còn tìm kiếm những phương pháp có hiệu quả cao hơn để hạ thấp giá thành.