Cách
đây khá lâu, tờ LA Times có đăng một tin ngắn về việc vua xứ Tonga, một
đảo quốc giữa biển Pacific, rất thiếu nước uống, đến viếng Sở Nước thành
phố Long Beach để xem tận mắt phát minh mới của một kỹ sư người Việt
Nam, ông Vương Xuân Điềm. Đó là cái máy biến nước biển thành nước ngọt.
Kỹ sư
Vương Xuân Điềm tốt nghiệp Cao Học Hóa Học tại Đại Học Khoa Học Sài Gòn
và làm việc ở Sở Thủy Cục Sài Gòn trong 9 năm. Sau 1975, ông định cư tại
miền Nam California. Ông đậu bằng Civil Engineer tại Mỹ và trở lại nghề,
làm việc cho nhiều Sở Nước nhiều nơi kể cả thành phố Anaheim trong 16
năm trước khi chuyển đến Sở Nước Long Beach vào năm 1996. Ông là Giám
Đốc Điều Hành, trông nom việc cung cấp nước sạch cho thành phố có
480,000 dân này, nhưng hiện nay đã nghỉ hưu.
Viễn Đông: Có phải là do tình trạng lúc nào cũng thiếu nước của miền Nam California mà có nhu cầu biến nước biển thành nước ngọt ?
Vương Xuân Điềm: Miền Nam California rất ít nước, phải lấy nước từ Colorado River System,
Viễn Đông: Hơi nước gặp lạnh sẽ đọng lại thành nước. Vậy cứ đun nước biển ra thành hơi nước, cho gặp lạnh là đọng lại thành nước cất, có thể uống được. Điều này ai cũng biết, đâu phải là phát minh mới?
Vương Xuân Điềm: Đúng. Có nhiều cách biến nước biển thành nước ngọt như chưng lấy nước cất hay dùng điện giải để lọc hết chất muối. Các nước sa mạc như
Viễn Đông: Hóa ra coi vậy mà không dễ. Vậy thì phát minh của ông như thế nào, ông có thể nói rõ hơn cho độc giả biết?
Vương Xuân Điềm: Phương pháp dùng màng bán thẩm như trên chỉ cần qua một màng là ta đã có nước ngọt nhưng vì sử dụng áp suất quá cao nên rất tốn kém. Tôi nghĩ ra cách thay vì lọc nước biển cùng một lần thì chia làm 2 lần. Nước biển được lọc qua 1 màng bán thẩm lấy ra một nửa số muối, rồi qua một màng bán thẩm thứ hai để lấy số muối còn lại. Vì làm 2 lần nên không cần áp suất thật cao mà chỉ cần áp suất bằng nửa. Do đó sẽ tiết kiệm được 25 tới 30% năng lượng sử dụng. Tôi đưa ra ý kiến này vào năm 1999, nhưng không ai đồng ý rằng nó có thể thực hiện được. Đến năm 2001 tôi có được ngân quỹ do city cấp để làm khảo cứu thì 2 tháng sau có kết quả rõ rệt là có thể làm chuyện này được. Đến năm 2002 thì tôi hoàn tất được công việc chế biến này và nộp đơn xin cầu chứng bằng sáng chế patent vào tháng 5-2002.
Viễn Đông: Ngoài chuyện lọc muối cho khỏi mặn, còn phải làm gì khác không?
Vương Xuân Điềm: Muối là thành phần chính. Phân tử muối là phân tử nhỏ nhất nên lọc được muối ra thì tức cũng lọc được hết những chất khác. Do đó, nước lọc được từ nước biển sẽ có phẩm chất rất cao, hơn nước lấy ở sông.
Viễn Đông: Hiện nay thành phố
Vương Xuân Điềm: Nhà máy trong giai đoạn nghiên cứu tốn kém khoảng 100 ngàn đô, sản xuất được 9000 gallons nước mỗi ngày. Nhà máy lớn hơn sắp sửa xây thì sẽ tốn khoảng 8 triệu đô và sản xuất được khoảng 300 ngàn gallon mỗi ngày. Trong tương lai sẽ làm nhà máy sản xuất 10 triệu gal mỗi ngày tức cung cấp được khoảng 15% nhu cầu nước của thành phố Long Beach.
Viễn Đông: Giá nước làm ra đắt hay rẻ hơn nước mua hiện giờ?
Vương Xuân Điềm: Hiện giờ cơ quan Metropolitan District bán acre feet (326 ngàn gallons) nước là 500 đô trong khi giá nước do phương pháp của tôi thành là 850 đô. Trong tương lai giá nước sẽ ngày càng tăng trong khi giá năng lượng không tăng. Do đó đến khoảng năm 2011 giá 2 bên sẽ bằng nhau.
Viễn Đông: Những nước vùng sa mạc có để ý đến phát minh của ông?
Vương Xuân Điềm: Có nhiều nước trên thế giới vào website của chúng tôi đã tỏ ra rất chú ý đến phương pháp này. Các nước Do Thái, Úc, đã liên lạc mời chúng tôi đến thuyết trình cho sở nước của họ. Vua nước
Viễn Đông: Những thành phố khác miền Nam California có được sử dụng phương pháp này không?
Vương Xuân Điềm: Trong tương lai, chính quyền liên bang sẽ cấp ngân quỹ cho những nhà máy và tất cả các thành phố đều có thể sử dụng phương pháp này. Tư nhân muốn dùng thì phải đóng tiền license vì chúng tôi đã cầu chứng bằng sáng chế này. Nhưng những nhà bảo vệ môi sinh đang tìm cách chống đối các nhà máy này vì nếu làm ra nước dễ dàng, miền Nam California sẽ trở nên đông đúc quá vì ai cũng muốn về đây ở cả. Họ gọi là “anti-growth”, họ không muốn
Viễn Đông: Ông dự kiến ra sao về ảnh hưởng của phát minh mới này trong tình trạng thiếu nước của thế giới?
Vương Xuân Điềm: Trong tương lai có thể sẽ làm được những “nhà máy” nhỏ sản xuất được 500 gallons mang lên thuyền được khiến chuyện di chuyển trên đại dương trở nên dễ dàng và sử dụng được ở khắp nơi trên thế giới. Nước này cũng có thể dùng để tưới cây vì đã được lọc hết chất borin mà các phương pháp cũ không loại bỏ được. Chất borin có nhiều trong nước sẽ làm cho cây cối không có trái nhiều được. Do đó nước Do Thái rất chú ý đến phương pháp này. Ngoài ra người ta thường lo sợ là trong thế kỷ 21, nước sẽ là một đầu mối gây chiến tranh vì dân số địa cầu lên quá đông mà số nước ngọt thì có giới hạn. Nếu việc lọc nước này trở thành dễ dàng thì sẽ loại được một mối lo cho nhân loại.
Viễn Đông: Xin cám ơn kỹ sư Vương Xuân Điềm về buổi nói chuyện lý thú vừa qua.
*****
Kỹ sư
Vương Xuân Điềm, người sáng chế máy lọc nước biển
Kỹ sư Vương Xuân Điềm đang cho xem tạp
chí Water Digest nói về sáng kiến của ông.
Con người không có nước không thể sống được, nhưng nước bẩn, nước nhiễm trùng, nhiễm độc chất nguy hiểm cũng làm cho con người dễ bệnh tật đưa đến tử vong. Nạn hạn hán đã làm cho nhiều nơi thiếu nước, trong đó
Trong khi đó, nguồn nước biển thì vô tận nhưng mặn không thể uống hay trồng trọt, vì thế từ nhiều năm trước, các nhà khoa học đã sáng chế ra máy lọc nước biển thành nước ngọt nhưng giá thành quá đắt. Một kỹ sư Việt Nam, ông Vương Xuân Điềm, sau nhiều năm nghiên cứu đã chế ra máy lọc nước biển thành nước ngọt mà giá thành rất hạ, và chúng tôi, phóng viên Viễn Đông, đã xin được tiếp xúc với ông để viết bài này, giới thiệu với quý đồng hương một phát minh rất giá trị và một kỹ sư tỵ nạn đã làm rạng danh người Việt tại hải ngoại.
Từ Little Saigon chúng tôi lái xe về hướng Đông, cuối đường 17 đi vòng vèo lên một đỉnh đồi khá cao thì đến nơi. Căn nhà của ông bà kỹ sư Điềm nằm êm đềm nơi đây, xung quanh là những bụi cây tỏa bóng mát, hai phía trước, sau đều nhìn xuống thung lũng phía dưới với muôn vàn căn nhà và cơ xưởng. Mấy năm trước đã có lần ban đêm chúng tôi tới đây ngắm nhìn khắp Orange
Vài hàng về kỹ sư Vương Xuân Điềm
Kỹ sư Vương Xuân Điềm sinh quán tại Sơn Tây, không xa Hà Nội bao nhiêu. Ông di cư vào Nam năm 1954, định cư tại Saigon và tốt nghiệp kỹ sư tại Trường Kỹ Thuật Phú Thọ năm 1966, sau đó tốt nghiệp Đại Học Khoa Học Saigon năm 1968. Đầu tiên ông phục vụ tại Bộ Tổng Tham Mưu, sau đó phục vụ tại Bộ Công Chánh, làm tại Nha Quốc Gia Sản Cấp Thủy Cục, cơ quan cung cấp nước cho toàn miền Nam, ngoại trừ Saigon. Biến cố 30-4-1975 khiến ông phải rời bỏ quê hương ngay từ ngày đó. Sang Hoa Kỳ, ông thi lại lấy bằng và được làm việc đúng theo ngành nghề của mình. Sau mười mấy năm làm việc ở cơ quan Thủy Cục Anaheim, ông đổi về làm cho cơ quan Thủy Cục Long Beach cũng được gần 10 năm. Tổng cộng cả hai nơi ông làm gần 30 năm và xin nghỉ hưu năm 2005.
Trong thời gian làm việc tại
-Sự thực mà nói, cách lấy nước ngọt từ nước biển đã có từ rất lâu đời rồi, người ta cứ việc đem nước biển đun nó lên bốc thành hơi nước rồi cho qua chỗ lạnh thì hơi nước đọng lại thành nước ngọt. Phương pháp này đã có cả ngàn năm rồi. Khoảng năm 1950, các quốc gia vùng sa mạc Ả Rập có nhiều tiền nhờ có nhiều mỏ dầu, họ mới có thể làm những máy chưng cất nước biển khổng lồ nhờ một phát minh gọi là Multiple Effect Distillation, viết tắt là M.E.D.
Trong
phương pháp này họ sử dụng nhiệt lượng tỏa ra do hơi nước đọng lại thành
nước ngọt để chưng cất nước biển mới, cứ như thế lập đi lập lại nhiều
lần (khoảng 15 lần). Phương thức này làm cho người ta lấy được nước ngọt
tương đối rẻ, vì nếu đun một lần thì tốn kém nhiều nhưng đun rồi đọng
lại và cứ tiếp tục như vậy thì giá thành nó sẽ hạ xuống.
Đến
khoảng năm 1969, Hoa Kỳ phát minh ra một dụng cụ gọi là màng bán thẩm
(Reverse Osmosis Membranes). Đầu tiên màng bán thẩm này làm bằng Cellulose
Acetate (CA), người ta dùng áp lực ép nước đi ngang màng bán thẩm đó, chỉ có
nước đi ngang còn muối đọng lại, đó là một phát minh mới lấy nước ngọt từ
nước biển tương đối dễ dàng. Từ đó, kỹ thuật này phát triển và đến đầu thập
niên 1980 họ lại có một phát minh mới. Thay vì dùng màng bán thẩm CA thì họ
dùng Thin Film Composite (TFC) làm bằng Polyamide (PA) tức là một phó sản
của dầu hỏa. Từ khi phát minh ra cái này, giá thành lại rẻ hơn trước, và do
đó sản xuất nhiều hơn trước, và từ đó đến nay phương pháp này được ứng dụng
nhiều hơn phương pháp đun sôi nước để đọng lại. Tuy nhiên, dù giá thành đã
hạ xuống nhưng vẫn còn khá đắt. Thường thường người ta phải dùng 30 KW điện
mới làm được 1,000 gallon nước ngọt. Dần dần họ cải thiện và bây giờ giảm
xuống còn khoảng 12 KW cho 1,000 gallon, tương đối nhiều và rẻ.Sáng chế máy lọc nước biển rẻ tiền
Sau khi mời chúng tôi uống nước, kỹ sư Vương Xuân Điềm nói tới kỹ thuật mới do ông sáng chế. Ông cho biết, vào năm 2002, khi nghiên cứu phương pháp ép nước biển thành nước ngọt, ông nghĩ nếu bây giờ mình đưa nước biển vào ép một lần thì nó sẽ đắt tiền hơn là mình làm thành nhiều giai đoạn. Thí dụ mình phải nhảy cao 10 thước thì mình nhảy 5 thước trước rồi nhảy tiếp 5 thước nữa thì dễ hơn. Do đó, ông chia phương pháp của ông thành hai giai đoạn. Sáng kiến này được thành phố
Khi về hưu, ông tiếp tục nghiên cứu và cho rằng nếu người ta mang nước biển vào nhà máy biến chế rồi thải nước mặn ra và giữ nước ngọt lại, như thế tại sao không đem những màng bán thẩm bỏ ra ngoài biển lấy nước ngọt đem về, khỏi phải mang nước biển về rồi lại phải đem đi đổ nước mặn, làm như vậy đỡ công hơn. Phương pháp này tính ra chỉ tốn có 4 KW mà làm ra được 1,000 gallon ngước ngọt, tức là giá thành rẻ chỉ bằng 1/3 giá thành của các nhà sáng chế trước đó.
Ông cho biết thêm,
Kỹ sư Vương Xuân Điềm cũng đã nghĩ ra cách dùng phương pháp này lọc nước hồ, ao, nước sông v.v.. Theo ông, việc lọc nước này dễ hơn lọc nước biển nhiều, phương pháp áp dụng vẫn là đem những màng bán thẩm đặt vào để lọc tại một độ sâu thích hợp là lập tức có ngay nước sạch, vì khi nước đi ngang màng bán thẩm thì nó loại được hết vi khuẩn, vi trùng..., nói chung là tất cả những chất dơ, chất nhiễm độc không thể đi qua màng bán thẩm được vì chỉ có nước có phân tử thấp là đi qua được. Đó là cách mà ngày nay người ta phải áp dụng vì nhiều nơi nước quá ô nhiễm do các chất thải từ nhà máy, các chất sát trùng trên đồng ruộng, nương rẫy hay xác các thú vật vứt xuống sông, hồ, thậm chí như ở miền Tây Việt Nam lúc trước còn làm nhà vệ sinh để phân xuống thẳng sông, và bây giờ Việt Nam vẫn đang ô nhiễm trầm trọng. Theo kỹ sư Điềm, tương lai sớm hay muộn người ta cũng phải dùng phương pháp này để lọc hầu có nước sạch mà dùng. Ông cho biết, phương pháp lọc bằng cát không bảo đảm, vì các chất hòa tan hay vi khuẩn, chất hóa học vẫn không lọc được; chỉ có màng bán thẩm mới có thể loại được các chất dơ và độc hại.
Chúng tôi nêu câu hỏi, phải chăng những loại máy lọc nước nhỏ, người ta thường gọi là máy 2 đầu lọc, 5 đầu lọc v.v. mà nhiều gia đình đang dùng cũng là màng bán thẩm? Kỹ sư Điềm xác nhận “Đúng”. Và ngay những tiệm bán nước cũng áp dụng màng bán thẩm, ở gia đình dùng máy gọi là R.O. (Reverse Osmosis), màng bán thẩm nhỏ, còn ở mấy chỗ bán nước dĩ nhiên màng bán thẩm lớn hơn thì máy R.O lớn hơn.
Chế biến nước thải thành nước uống
Vấn đề dùng nước thải (nước ống cống) để lọc thành nước tinh khiết cho dân dùng như thế nào? Kỹ sư Điềm nói:
-Cái đó người ta làm lâu rồi. Ở
Theo Kỹ sư Điềm, tương lai tiểu bang California sẽ phải dùng nước biển lọc thành nước ngọt, vì nước biển có muối mà muối có đặc tính làm cho các chất dơ không tan được trong nước và lắng xuống; bất cứ thứ gì đổ ra biển sớm muộn cũng lắng xuống đáy hết, cho nên nước biển tự nó đã sạch, ngoại trừ nhiều người cho rằng làm như thế sẽ có tác hại môi sinh, trong đó phá hủy những trứng cá hay sinh vật dưới biển nên họ bài bác. Nhưng theo ông, các loại cá nằm phía trên 100 mét, mình lấy nước biển ở độ sâu 300 mét thì ít có ảnh hưởng. Nhưng dân số
Chúng tôi cũng đưa ra mối lo sợ của nhiều người rằng, hiện nay hầu hết người dân
Kỹ sư Điềm khẳng định, “Không ảnh hưởng gì, vì như ông đã nói, các chất độc đều bị loại khi đi ngang màng bán thẩm, nên bà con yên tâm không phải sợ. Cũng thế, nếu nhà mình bị bỏ thuốc độc vào nước mà nhà mình dùng nước có màng bán thẩm thì không sao hết, nhưng lâu lâu nhớ phải thay cái màng bán thẩm. Loại ở nhà dùng thường 3 năm phải thay cái màng bán thẩm R.O.”
Tại sao chưa áp dụng phương pháp mới ở California là xứ hạn hán
Trở lại vấn đề áp dụng phương pháp của kỹ sư Điềm cho nhà máy nước Long Beach, ông cho biết, tất cả sáng kiến và đề nghị của ông đã được chấp nhận nhưng đến nay chưa thực hiện được vì nó đòi hỏi một ngân sách lớn.
Được hỏi, ông có nghĩ sẽ chế ra những loại máy lọc nước biển thành nước ngọt nhỏ cho các gia đình dùng không?
Kỹ sư Điềm cho biết, chế thì được thôi nhưng vấn đề là bây giờ người ta chưa thấy cần thiết lắm, do đó nếu mình sản xuất ít thì không có lợi, phải sản xuất hàng loạt thì mới bõ công. Tuy nhiên, ông nói trước sau gì nếu tình trạng hạn hán hay nguồn nước ô nhiễm nặng thì câu hỏi vừa rồi sẽ được thực hiện. Ông cũng cho hay, hiện ông có một số thân hữu ở Việt
Ông đã hướng dẫn cho họ, và hiện họ đã áp dụng để lọc nước sông, nước ao hồ cho có nước sạch mà dùng, còn lọc nước biển thì chưa thấy ai báo cáo, có lẽ vì giá thành hơi cao. Với phương pháp của ông, cứ 10 gallon nước biển làm ra được 3 gallon nước ngọt. Ông đã nghĩ đến phương pháp nếu nhà ở gần biển, mình đào một đường hầm sâu khoảng 3 đến 400 mét, sau đó mình ráp một đường ống dẫn nước biển vào và dẫn nước biển ra thì nó cũng giống như mình mang máy lọc ra biển.
Phương pháp này rất đơn giản, không phải mang điện và máy móc ra biển cũng như không phải đặt đường ống mang nước ngọt từ biển vào đất liền nhưng cần thời gian nghiên cứu, vì việc gì càng nghiên cứu kỹ càng có hiệu quả cao, do đó ông tin rằng không sớm thì muộn kế hoạch của ông sẽ được thực hiện, nếu hạn hán kéo dài vài năm thì việc lấy nước ngọt từ nước biển theo theo phương pháp của ông sẽ tới nhanh hơn, vì kỹ thuật đào đường hầm bây giờ rất tiến bộ, không có gì khó khăn như vài chục năm trước.
Tóm lại vấn đề chính là phải có ngân sách mới thực hiện được.
Kỹ sư Điềm rất tự tin và ông muốn đồng hương chúng ta đang may mắn ở tiểu bang
Thanh
Phong