Các nhà khoa học ở Chile đang chứng minh rằng ngay cả trong sa mạc khô cằn nhất, nước vẫn có thể được thu từ không khí. Bằng cách lắp đặt các tấm lưới thu gom (mesh collectors), họ đã thu được nước từ sương mù ở Alto Hospicio, nơi nhiều cư dân gặp khó khăn trong việc tiếp cận nguồn nước. Phương pháp này có thể đóng vai trò là nguồn cung cấp nước bổ sung cho nhu cầu uống, tưới tiêu và thậm chí cả nông nghiệp đô thị.

Cuộc khủng hoảng nước ở sa mạc Atacama

Sa mạc Atacama của Chile, một trong những nơi khô hạn nhất trên Trái Đất, nhận được chưa đến 1 mm lượng mưa mỗi năm, một con số cực nhỏ. Các thành phố trong khu vực dựa vào các tầng đá ngầm, hay còn gọi là tầng chứa nước (aquifers), nơi lưu trữ nước trong các khe nhỏ. Tuy nhiên, các nguồn nước này được bổ sung lần cuối cùng cách đây 17.000 đến 10.000 năm trước.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu địa phương đang khám phá liệu phương pháp “thu hoạch sương mù” – một kỹ thuật thu gom độ ẩm từ sương mù – có thể cung cấp nước cho cư dân tại các khu định cư hay không.

“Nghiên cứu này đánh dấu một sự thay đổi đáng kể trong cách nhìn nhận về việc sử dụng nước sương mù – từ một giải pháp quy mô nhỏ ở vùng nông thôn sang một nguồn tài nguyên nước thiết thực cho các đô thị,” Tiến sĩ Virginia Carter Gamberini, phó giáo sư tại Đại học Mayor và đồng tác giả nghiên cứu đăng trên tạp chí Frontiers in Environmental Science, cho biết. “Kết quả của chúng tôi cho thấy sương mù có thể trở thành một nguồn cung cấp nước bổ sung cho các khu đô thị ở vùng khô hạn, nơi biến đổi khí hậu đang làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu nước.”

Các bộ thu gom sương mù thường gồm một tấm lưới treo giữa hai cột. Tấm lưới này đóng vai trò như một bề mặt chặn, giúp bắt giữ hơi ẩm. Các giọt nước ngưng tụ trên lưới rồi rơi vào máng dẫn đến các bể chứa. Đây là một hệ thống thụ động, không cần nguồn năng lượng bên ngoài.

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện nghiên cứu thực địa kéo dài một năm tại Alto Hospicio, một đô thị đang phát triển nhanh ở sa mạc Atacama siêu khô cằn. Do tốc độ tăng trưởng nhanh, khoảng 10.000 người phải sống trong các khu định cư không chính thức. Chỉ 1,6% trong số đó được kết nối với mạng lưới cấp nước, còn hầu hết nhận nước từ xe bồn. “Việc thu gom và sử dụng nước, đặc biệt là từ các nguồn phi truyền thống như sương mù, là một cơ hội quan trọng để cải thiện chất lượng cuộc sống cho cư dân,” Carter nói.

Có thể thu được bao nhiêu nước?

Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng trong khu vực rộng 100 km² xung quanh Alto Hospicio, có thể thu được từ 0,2 đến 5 lít nước sương mù trên mỗi mét vuông mỗi ngày. Tuy nhiên, tiềm năng này chỉ giới hạn ở các vùng có địa hình cao hơn bên ngoài ranh giới thành phố. Trong mùa cao điểm của nghiên cứu, vào tháng 8 và tháng 9 năm 2024, lượng nước thu được lên đến 10 lít mỗi mét vuông mỗi ngày.

“Bằng cách chứng minh tiềm năng của phương pháp này tại Alto Hospicio, nghiên cứu này tạo tiền đề cho việc áp dụng rộng rãi hơn tại các khu vực đô thị khan hiếm nước,” Nathalie Verbrugghe, nhà nghiên cứu tại Đại học Tự do Brussels và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng thu hoạch sương mù không nên được xem là giải pháp duy nhất cho tình trạng khan hiếm nước mà cần là một phần của chiến lược quản lý nước đô thị tổng thể.

Nguồn nước thu được có thể được sử dụng để uống, tưới cây xanh và sản xuất thực phẩm địa phương. Tuy nhiên, theo các nhà nghiên cứu, để ứng dụng rộng rãi, cần có hệ thống lưu trữ lớn, đường ống và hệ thống phân phối.

Dựa trên mức thu hoạch trung bình hàng năm là 2,5 lít mỗi mét vuông mỗi ngày, nhóm nghiên cứu ước tính rằng chỉ cần 17.000 mét vuông lưới có thể cung cấp đủ nước để đáp ứng nhu cầu nước hàng tuần (300.000 lít) cho các khu ổ chuột đô thị. 110 mét vuông lưới có thể đáp ứng nhu cầu tưới tiêu hàng năm cho các không gian xanh trong thành phố (100.000 lít).

Mở rộng quy mô cho tương lai

Để áp dụng phương pháp này ở các khu vực khác, điều kiện địa lý và khí quyển phải phù hợp. “Các yếu tố tiên quyết quan trọng bao gồm mật độ sương mù, điều kiện gió thích hợp và địa hình cao. Ngoài ra, vì sương mù mang tính mùa vụ ở nhiều khu vực, nên sự biến động này cũng cần được xem xét,” Verbrugghe nói.

Các nghiên cứu trong tương lai cũng cần đánh giá tính khả thi của việc thu hoạch sương mù trong các khu định cư lớn hơn.

“Chúng tôi hy vọng có thể khuyến khích các nhà hoạch định chính sách tích hợp nguồn nước tái tạo này vào chiến lược quốc gia,” Carter kết luận. “Điều này có thể tăng cường khả năng chống chịu của đô thị trước biến đổi khí hậu và quá trình đô thị hóa nhanh chóng, đồng thời cải thiện khả năng tiếp cận nước sạch.”

Toàn cảnh Alto Hospicio, một đô thị phát triển nhanh nằm trong sa mạc siêu khô cằn Atacama.
Ảnh: Tiến sĩ Virginia Carter Gamberini