Singapore là một quốc gia đa văn hóa, năng động, nằm ngay trên đường xích đạo. Khoảng 6 triệu người đang sinh sống trên hòn đảo nhỏ và có mật độ dân số rất cao này. Singapore đã trở thành một trung tâm quốc tế về thương mại và tài chính. Đây là một nơi sạch sẽ, an toàn, hiện đại, thịnh vượng và “xanh” – gần như sở hữu rất nhiều yếu tố mà con người mong muốn ở một đô thị. 

Tuy nhiên, Singapore có một vấn đề lớn: quốc gia này không có nguồn nước ngọt tự nhiên. Khi nền kinh tế và dân số tiếp tục tăng trưởng, tổng nhu cầu nước có thể gần như tăng gấp đôi vào năm 2060. Vì vậy, Singapore đang chủ động giải quyết thách thức này thông qua một chiến lược nước dài hạn.

Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của kênh DW Planet A, nói về giải pháp để tự chủ nguồn nước ngọt từ Singapore.

Để xem và hiểu một cách đầy đủ nội dung của video (bằng tiếng Anh), Quý độc giả nên tham khảo toàn bộ nội dung của bài viết trước khi xem video. Để xem video ở chế độ toàn màn hình (full-screen), vui lòng nhấn vào khung [ ] tại góc phải phía dưới của video hoặc nhấn phím F.

Theo Peter Gleick, một chuyên gia về nước, thành công của Singapore đến từ cách tiếp cận mà ông gọi là “con đường mềm” trong quản lý nước. Cách tiếp cận này đối lập với “con đường cứng” vốn đã chi phối chính sách nước trong hơn một thế kỷ: xây dựng hạ tầng cứng, khai thác ngày càng nhiều nước từ tự nhiên, bỏ qua hệ quả môi trường của các chính sách nước, và phụ thuộc vào các thể chế hẹp. “Con đường mềm” đảo ngược logic đó bằng cách tập trung sử dụng nước hiệu quả và cẩn trọng, giảm lãng phí, đồng thời phát triển các nguồn cung mới.

Nguồn gốc lịch sử của khủng hoảng nước
Để hiểu cách tiếp cận của Singapore, cần nhìn lại lịch sử của nước này. Theo Jon Church, chuyên gia về nước tại Liên Hợp Quốc, câu chuyện nước hiện đại của Singapore bắt đầu từ Thế chiến II. 

Khi chiến tranh diễn ra trên lãnh thổ của Singapore trong giai đoạn này, quốc gia này phụ thuộc vào nguồn nước nhập khẩu, và điều này đã trở thành một điểm yếu lớn khi các đường ống vận chuyển nước bị phá hủy, gây ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng và tạo nên một giai đoạn khan hiếm nước khủng khiếp.

Khi thế chiến kết thúc và Singapore giành lại độc lập, vấn đề khủng hoảng nước vẫn chưa kết thúc.Tình trạng phân phối nước theo định mức, điều kiện vệ sinh yếu kém và ngập lụt thường xuyên vẫn tiếp diễn.

Tư duy quy hoạch dài hạn
Khi Singapore giành độc lập vào năm 1965, nước này bắt đầu lập kế hoạch không chỉ để độc lập về nguồn nước ngọt, mà còn hướng tới độc lập về lương thực, năng lượng, cũng như xây dựng các hệ thống có khả năng chịu áp lực. Singapore đã bắt đầu lập kế hoạch từ năm 1965 cho các mục tiêu tương lai xa.

Kế hoạch tổng thể ban đầu sau đó được điều chỉnh qua nhiều năm và phát triển thành chiến lược nước mà Singapore gọi là “Bốn vòi nước quốc gia” (Four national taps). Bốn nguồn này gồm: nước nhập khẩu, khử mặn, thu gom nước trong nước, và NEWater.

Vòi nước thứ nhất: nước nhập khẩu
Nguồn thứ nhất là nước nhập khẩu. Singapore đã ký hai thỏa thuận trong thập niên 1960 để nhập khẩu nước từ Malaysia, giúp các vòi nước hoạt động trở lại. Nguồn nước nhập khẩu này có chi phí thấp, và mỗi ngày có hàng triệu lít nước được bơm qua biên giới. Tuy nhiên, việc phụ thuộc vào một quốc gia láng giềng cho khoảng một nửa nguồn cung nước không phải là giải pháp bền vững trong dài hạn.

Ngay từ đầu, Malaysia đã từng có ý định cắt nguồn cung và tranh cãi về giá nước. Những căng thẳng này thậm chí từng dẫn đến các cảnh báo về khả năng xảy ra xung đột. Các nhà lãnh đạo Singapore hiểu rất rõ điểm yếu này, vì vậy quốc gia này đặt mục tiêu chấm dứt nhập khẩu nước vào năm 2061. Do đó, ba “vòi nước” còn lại ngày càng trở nên quan trọng.

Do Singapore có rất ít nước, quy hoạch nước đóng vai trò thiết yếu. Mục tiêu của kế hoạch tổng thể là tận dụng tối đa từng giọt nước. Điều này đồng nghĩa với việc giữ cho sông ngòi và hệ thống thoát nước sạch, đầu tư hàng tỷ USD, thu gom thêm nước, xử lý nước, và sử dụng hiệu quả những gì đảo quốc này đang có.

Vòi nước thứ hai: khử mặn nước biển
Một nguồn nước quan trọng khác là nước từ đại dương. Thông qua khử mặn, nước biển mặn không thể uống được có thể được chuyển thành nước ngọt bằng cách loại bỏ muối. Công nghệ khử mặn bằng màng sử dụng áp lực để ép nước mặn đi qua một màng bán thấm. Nước ngọt có thể đi qua, trong khi muối bị giữ lại ở phía bên kia.

Singapore đã nỗ lực thúc đẩy công nghệ khử mặn. Một cơ sở ngầm hiện đại của nước này thường được dùng để xử lý nước đã qua sử dụng, nhưng trong thời kỳ hạn hán, cơ sở này có thể khử mặn nước biển. Phía trên công trình, người dân sử dụng không gian này như một công viên.

Hiện nay, 5 nhà máy khử mặn cung cấp tới 25% tổng nguồn cung nước của Singapore. Quốc gia này đặt mục tiêu tăng công suất khử mặn để đáp ứng 30% nhu cầu vào năm 2060, thời điểm mức sử dụng nước được dự báo sẽ tăng gấp đôi. Tuy nhiên, chỉ riêng khử mặn vẫn chưa đủ để đạt được khả năng tự chủ về nước.

Vòi nước thứ ba: thu gom nước mưa
Một nguồn nước lớn khác là nước mưa, và Singapore rất hiệu quả trong việc khai thác nguồn nước này. Hai phần ba diện tích bề mặt của quốc gia được sử dụng cho mục đích thu gom nước mưa. Nước mưa rơi xuống mái nhà, đi vào hệ thống thoát nước, sau đó được dẫn qua mạng lưới thoát nước được thiết kế để hạn chế rò rỉ ở mức thấp nhất. Nước được thu gom vào các hồ chứa, nơi nó có thể được lưu trữ và xử lý để sử dụng sau này.

Một mạng lưới rộng lớn gồm sông, kênh và cống thoát nước dẫn nước vào 17 hồ chứa. Hồ chứa lớn nhất là Marina Barrage, có diện tích 10.000 ha. Công trình này ngăn nước ngọt chảy ra biển, đồng thời hỗ trợ kiểm soát tình trạng ngập lụt thường xuyên. Một bể chứa ngầm cũng được sử dụng để thu nước lũ trong các tình huống cực đoan khi hệ thống thoát nước bị tràn, và ngay cả lượng nước này cũng có thể được xử lý và tái sử dụng.

Đến năm 2060, chính phủ Singapore đặt mục tiêu sử dụng 90% diện tích đất của quốc gia cho thu gom nước mưa.

Vòi nước thứ tư: NEWater – biến nước thải thành tài nguyên
Thu gom nước mưa mới chỉ là một phần của bài toán. Singapore còn tập trung vào lượng nước đã và đang lưu thông trong hệ thống. Toàn bộ nước thoát được thu gom, xử lý và tái sử dụng ở mức tối đa. Theo các chuyên gia, phần lớn các quốc gia trên thế giới không đầu tư cho lĩnh vực này, thậm chí chỉ bằng một phần rất nhỏ so với những gì Singapore đang thực hiện.

Để hiện thực hóa mục tiêu đó, cơ quan quản lý nước của Singapore đã xây dựng một “xa lộ đường ống nước thải” dài 206 km với tổng vốn đầu tư khoảng 10 tỷ USD, đưa toàn bộ nước thải của thành phố đến các cơ sở thu hồi và xử lý hiện đại.

Dĩ nhiên, Singapore có khả năng thực hiện những khoản đầu tư quy mô như vậy vì đây là một trong những quốc gia thịnh vượng nhất thế giới xét theo một số chỉ số. Có thể nói, toàn bộ hệ thống ngầm bên dưới Singapore về cơ bản đã trở thành một mạng lưới thu gom nước thải quy mô lớn. Tuy nhiên, niềm tự hào thực sự trong chiến lược nước của Singapore không nằm ở hệ thống thu gom, mà ở công nghệ xử lý sau đó. Sản phẩm cuối cùng được gọi là NEWater.

NEWater được tạo ra thông qua ba công đoạn xử lý gồm lọc vi mô (microfiltration), thẩm thấu ngược (reverse osmosis) và khử trùng bằng tia cực tím (UV) (1). Chất lượng của nguồn nước này đạt mức rất cao. Một phần NEWater thậm chí còn được sử dụng trong ngành sản xuất chip bán dẫn, nơi yêu cầu nguồn nước siêu tinh khiết. Điều này cho thấy chất lượng vượt trội của nguồn nước sau xử lý.
(1) Công nghệ xử lý để tạo ra NEWater bao gồm:
– Lọc vi mô: là một công nghệ lọc sử dụng màng lọc có kích thước lỗ rất nhỏ, thường trong khoảng 0,1-10 micromet (µm), để loại bỏ các hạt lơ lửng, vi khuẩn và một số vi sinh vật khỏi nước.
– Thẩm thấu ngược: là một công nghệ lọc nước sử dụng áp suất cao để ép nước đi qua một màng bán thấm, qua đó loại bỏ gần như toàn bộ các chất hòa tan và tạp chất có kích thước rất nhỏ.
– Khử trùng bằng tia cực tím: là công nghệ sử dụng tia cực tím có bước sóng ngắn (chủ yếu UV-C, khoảng 254 nm) để tiêu diệt hoặc làm mất khả năng sinh sản của vi sinh vật trong nước mà không cần bổ sung hóa chất.

Trên phạm vi toàn cầu, khoảng một nửa lượng nước thải vẫn được xả trực tiếp ra môi trường mà chưa qua xử lý, trong khi chỉ khoảng 11% được tái sử dụng. Tại Singapore, nước tái chế hiện đáp ứng khoảng 30% tổng nhu cầu sử dụng nước – bao gồm cả nước uống và nước không dùng cho mục đích uống. Quốc gia này đặt mục tiêu nâng tỷ lệ đó lên 55% vào năm 2060.

Phần lớn NEWater được sử dụng cho các hoạt động công nghiệp. Chỉ một tỷ lệ nhỏ được bổ sung vào nguồn nước cấp sinh hoạt, bởi nhiều người vẫn còn tâm lý e ngại khi sử dụng nước có nguồn gốc từ nước thải đã qua xử lý.

Xây dựng sự đồng thuận của cộng đồng
Vì vậy, việc tạo được sự đồng thuận trong xã hội đóng vai trò rất quan trọng. Singapore triển khai nhiều chiến dịch trên phạm vi toàn quốc nhằm khuyến khích người dân lắp đặt các thiết bị tiết kiệm nước, như túi giảm lượng nước xả trong bồn cầu và nhiều thiết bị tiết kiệm nước khác. Những hộ gia đình tham gia còn được nhận phiếu giảm giá để mua các sản phẩm bền vững khác.

Bên cạnh đó, đồng hồ nước thông minh được lắp đặt để theo dõi lượng nước tiêu thụ của từng hộ gia đình và phát hiện rò rỉ trong hệ thống đường ống. Nhờ vậy, Singapore đã giảm tỷ lệ thất thoát nước do rò rỉ xuống chỉ còn khoảng 5% – một con số thuộc nhóm tốt nhất thế giới. Trong khi đó, tỷ lệ thất thoát nước trung bình trên toàn cầu được ước tính vào khoảng 30%.

Theo các chuyên gia, một trong những thành công lớn nhất của Singapore là công tác giáo dục về nước. Quốc gia này đã giúp người dân hiểu rõ thực trạng nguồn nước của mình, những thách thức đang phải đối mặt và các giải pháp mà chính phủ lựa chọn để giải quyết vấn đề.

Những lợi thế và giới hạn của mô hình Singapore
Mặc dù đạt được nhiều thành công, Singapore cũng sở hữu những lợi thế mà không phải quốc gia nào cũng có. Đây là một quốc gia thịnh vượng, có bộ máy quản lý tập trung và chỉ có một ngành nông nghiệp rất nhỏ. Vì vậy, Singapore có thể tập trung gần như hoàn toàn vào việc xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Trong khi đó, ở nhiều quốc gia khác, sản xuất nông nghiệp vừa tiêu thụ lượng nước ngọt khổng lồ, vừa là nguồn gây ô nhiễm đáng kể.

Dẫu vậy, Singapore vẫn chứng minh rằng rất nhiều điều hoàn toàn có thể thực hiện được. Tại nhiều nơi trên thế giới, mỗi khi bàn đến việc cải thiện công tác quản lý nước, người ta thường bắt đầu bằng những lý do khiến việc đó không thể thực hiện. Ngược lại, ở Singapore, câu hỏi không phải là “Liệu chúng ta có làm được hay không?”, mà là “Chúng ta sẽ thực hiện điều đó bằng cách nào?”. Chính tư duy chủ động này giúp các quyết định nhanh chóng được chuyển thành hành động.

Những bài học cho thế giới
Giải pháp từ Singapore có thể mang lại nhiều bài học cho các quốc gia khác.

Việc khuyến khích người dân lắp đặt các thiết bị tiết kiệm nước với chi phí thấp là giải pháp mà hầu hết các chính phủ đều có thể triển khai.

Khử mặn là một giải pháp mang tính đột phá đối với các khu vực ven biển, mặc dù công nghệ này tiêu tốn rất nhiều năng lượng và hiện nay phần lớn vẫn phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Hệ thống thu gom, xử lý và tinh lọc nước của Singapore thuộc nhóm tiên tiến nhất thế giới nhờ những khoản đầu tư rất lớn vào nghiên cứu và đổi mới công nghệ. Tuy nhiên, như các chuyên gia nhận định, một USD đầu tư để nâng cao hiệu quả sử dụng nước thường mang lại giá trị lớn hơn một USD đầu tư nhằm mở rộng nguồn cung mới.

Việc tái sử dụng nước thải là một giải pháp gần như hiển nhiên. Công nghệ này đã được kiểm chứng về độ an toàn, hiệu quả và hoàn toàn sẵn sàng để triển khai.

Kết luận
Kinh nghiệm của Singapore cho thấy điều quan trọng nhất là tìm ra giải pháp phù hợp với điều kiện của từng quốc gia, đồng thời kiên trì theo đuổi quy hoạch dài hạn. Ngay từ khi giành độc lập, Singapore đã xác định an ninh nguồn nước là một ưu tiên quốc gia. Cho đến ngày nay, vấn đề này vẫn luôn nằm trong nhóm ưu tiên cao nhất của chính phủ, bao gồm cả ở cấp Thủ tướng, và được lồng ghép vào mọi chính sách cũng như hoạt động quản lý của đất nước.

Thông qua sự kết hợp giữa năng lực ra quyết định, chính sách nhất quán, đổi mới công nghệ, giáo dục cộng đồng và quy hoạch dài hạn, Singapore đang trở thành quốc gia tiên phong trong việc giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của thế giới về tài nguyên nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Câu chuyện của Singapore cho thấy hành trình chuyển đổi từ tình trạng khan hiếm nước sang bảo đảm an ninh nguồn nước không chỉ phụ thuộc vào nguồn lực tài chính, mà còn phụ thuộc vào cách một quốc gia hoạch định chiến lược, xây dựng chính sách và kiên trì triển khai các quyết định trong nhiều thập kỷ.

Tiếp tục khám phá chuyên đề Môi trường và Tái chế trên trang technologyMAG
Bài viết này là một phần trong chuỗi nội dung chuyên sâu về môi trường, xử lý chất thải, tái chế và kinh tế tuần hoàn do technologyMAG thực hiện nhằm cập nhật những công nghệ, giải pháp và dự án mới nhất tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Trong bối cảnh các yêu cầu về phát triển bền vững, giảm phát thải và sử dụng hiệu quả tài nguyên ngày càng được quan tâm, ngành môi trường và tái chế đang trở thành một trong những lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế hiện đại.

Để giúp độc giả thuận tiện theo dõi toàn bộ nội dung liên quan, Ban biên tập technologyMAG đã xây dựng trang tổng hợp chuyên đề Môi trường và Tái chế, bao gồm các nhóm bài viết về xử lý chất thải, tái chế nhựa, giấy, kim loại, thủy tinh, dệt may, rác thải điện tử, xử lý nước, kinh tế tuần hoàn, công nghệ môi trường và các dự án tiêu biểu tại Việt Nam và quốc tế.

Tìm hiểu thêm về chuyên đề Môi trường và Tái chế tại:
https://www.technologymag.net/technologymag-gioi-thieu-loat-tin-bai-chu-de-moi-truong-tai-che/

Để xem các tin bài khác về “Singapore”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: DW Planet A