Thirst Trap: Tương lai của ngành nước

Bẫy Nguyên Thủy

Năm 2024, Từ điển Tiếng Anh Oxford đã thêm "thirst trap" vào từ điển của mình. Định nghĩa: một hình ảnh được đăng tải một cách khiêu khích có chủ đích lên mạng để thu hút phản ứng. Cụm từ này đã tồn tại trong ngôn ngữ mạng hơn một thập kỷ trước đó, nhưng nó chưa bao giờ thực sự nói về nước. Nó nói về việc khao khát một thứ gì đó mà bạn không thể hoàn toàn có được.

Cái bẫy khát nguyên thủy, nói công bằng, đã có trước mạng xã hội khoảng bốn tỷ rưỡi năm. Từ không gian, hành tinh của chúng ta trông như một viên bi xanh đang chìm đắm trong chính nó: 71% là nước, nhiều nước hơn bất kỳ nơi nào khác mà chúng ta từng tìm thấy trong hệ mặt trời. Cái bẫy, cái bẫy tinh vi, là 97.5% trong số đó là nước mặn. Trong phần nhỏ còn lại là nước ngọt, hai phần ba bị khóa trong các sông băng và băng ở hai cực. Phần còn lại phải phục vụ tám tỷ người. Đến năm 2050, nó sẽ cần phải phục vụ gần mười tỷ người. Thế giới thì ướt át. Còn chúng ta thì khát khô.

Ngày 25 tháng 5 năm 1961, John F. Kennedy đã đứng trước một phiên họp chung của Quốc hội và cam kết đưa nước Mỹ đưa người lên Mặt Trăng trước khi thập kỷ kết thúc. Bài phát biểu đã trở thành một trong những khoảnh khắc định hình của thế kỷ hai mươi. Một tháng sau, vào ngày 21 tháng 6, Kennedy đã có bài phát biểu thứ hai. Lần này, ông ngồi trong Nhà Trắng và phát biểu qua điện thoại tới một đám đông tụ tập tại Freeport, Texas, nơi Phó Tổng thống Lyndon Johnson đang công bố nhà máy khử muối quy mô công nghiệp đầu tiên của Mỹ. Kennedy đã sử dụng gần như cùng một giọng điệu. Việc chuyển đổi nước biển thành nước ngọt, ông nói, là "một công việc mà theo nhiều cách còn quan trọng hơn bất kỳ nỗ lực khoa học nào khác mà đất nước này đang tham gia."1 Đầu mùa xuân năm đó, ông đã đi xa hơn. "Nếu chúng ta có thể cạnh tranh được, với chi phí rẻ, lấy nước ngọt từ nước mặn," ông đã nói, "điều đó sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho nhân loại, thực sự làm lu mờ bất kỳ thành tựu khoa học nào khác."2

Đun Sôi Nó Hoặc Ép Nó

Cơ sở Freeport là một cỗ máy trông rất kỳ lạ. Một tá bình kim loại mạ crôm cao tám tầng, được buộc chặt với nhau bằng các ống dẫn và giàn giáo, chạy bằng một lò than mượn từ nhà máy Dow bên cạnh.3 Nó sản xuất khoảng một triệu gallon nước uống mỗi ngày cho người dân Freeport. Nó cũng đốt than với tốc độ đáng sợ. Công nghệ là chưng cất nhiệt: đun nóng nước biển, thu hơi nước, ngưng tụ nó trở lại thành nước ngọt, và loại bỏ muối. Aristotle đã mô tả nguyên lý này vào khoảng năm 340 TCN. Người Mỹ chỉ đơn giản là mở rộng quy mô nó lên.

Trong khi Johnson đang tươi cười trước máy quay ở Texas, một cuộc cách mạng thầm lặng hơn đã bắt đầu tại Los Angeles. Một nhóm nghiên cứu tại UCLA đã dành cả thập kỷ để phát triển một cách tiếp cận khác. Thay vì đun sôi nước biển, họ sẽ ép nó. Bơm nước mặn ở áp suất rất cao vào một màng polymer mỏng có các lỗ chỉ đủ lớn để cho các phân tử nước đi qua và chỉ đủ nhỏ để giữ lại các ion muối hòa tan. Họ gọi nó là thẩm thấu ngược. Vào giữa những năm 1960, nhóm UCLA đã có các mô-đun màng dạng ống hoạt động, sản xuất nước ngọt từ cả nước biển và nước ngầm lợ.4 Không ai thực sự đánh giá hết được thứ họ đã xây dựng. Trong vòng ba thập kỷ, nó sẽ khiến hầu hết các nhà máy nhiệt thời Kennedy trở nên lỗi thời.

Nhiệt và màng vẫn là hai nền tảng của công nghệ khử muối ngày nay. Hệ thống nhiệt có hai loại chính. Chưng cất chớp nhoáng đa tầng (MSF) đun nóng nước biển dưới áp suất và sau đó làm nó bốc hơi thành hơi nước qua một chuỗi các buồng áp suất giảm dần, đôi khi có tới ba mươi buồng liên tiếp.5 Chưng cất đa hiệu ứng (MED) là một kiểu phối hợp hơi khác của cùng một thủ thuật, tái sử dụng nhiệt từ mỗi giai đoạn để thúc đẩy giai đoạn tiếp theo, giúp nó hiệu quả hơn. Cả hai đều sản xuất nước cực kỳ tinh khiết. Cả hai đều đòi hỏi rất nhiều nhiệt, thường là từ 5 đến 15 kilowatt-giờ trên mỗi mét khối sản phẩm.6 Chúng tồn tại cho đến ngày nay chủ yếu ở những nơi có năng lượng rẻ và sẵn có, trên hết là các quốc gia vùng Vịnh, nơi các nhà máy khử muối thường được gắn vào các nhà máy điện và chạy bằng hơi nước thải của chúng.

Thẩm thấu ngược thống trị ở mọi nơi khác. Nước biển được tạo áp suất, thường là từ 60 đến 80 bar, được ép vào một màng polymer quấn xoắn ốc. Nước tinh khiết đi qua. Một dung dịch muối đậm đặc, có độ mặn gấp đôi nước nguồn, thoát ra ở phía bên kia. Các nhà máy hiện đại ngày nay thu hồi một phần áp suất của dung dịch muối đó khi nó thoát ra bằng cách sử dụng các thiết bị gọi là bộ trao đổi áp suất, giúp tái chế động năng trở lại dòng nước biển đầu vào. Kết hợp điều đó với màng lọc tốt hơn và tiền xử lý cẩn thận, năng lượng cần thiết đã giảm đi một bậc độ lớn. Vào tháng 2 năm 2025, một nhà máy trình diễn nhỏ trên đảo Gran Canaria của Tây Ban Nha, có tên DESALRO 2.0, đã đạt được mức tiêu thụ năng lượng riêng được xác nhận là 1.794 kilowatt-giờ trên mỗi mét khối. Con số này gần bằng một phần mười so với mức năng lượng cần thiết cho cùng công việc đó vào những năm 1970. Đây cũng là một Kỷ lục Guinness Thế giới.7

Có một số phân nhóm đáng nêu tên. Điện thẩm phân sử dụng điện trường để kéo các ion muối ra qua các màng trao đổi ion; nó hoạt động tốt với nước lợ và gặp khó khăn với nước biển có độ mặn đầy đủ. Thẩm thấu thuận sử dụng dung dịch kéo có độ mặn cao để hút nước qua màng mà không cần áp suất tác dụng, sau đó thu hồi nước ngọt từ dung dịch kéo một cách riêng biệt. Chưng cất màng sử dụng màng kỵ nước và một gradient nhiệt độ nhỏ để dẫn hơi nước đi qua. Mỗi loại đều có những người ủng hộ riêng. Chưa có loại nào thay thế được thẩm thấu ngược ở quy mô công nghiệp.

Chiến Tranh Lạnh, Cát Nóng

Nước Mỹ quan tâm đến khử muối vào năm 1961 vì một phần, Texas đang khát nước. Tiểu bang này đã trải qua đợt hạn hán tồi tệ nhất trong lịch sử được ghi nhận trong suốt những năm 1950, với các hồ chứa cạn kiệt chỉ còn bùn nứt nẻ và các trang trại phá sản. Vào thời điểm nhà máy Freeport đi vào hoạt động, Lyndon Johnson là Phó Tổng thống Hoa Kỳ, nhưng ông đã dành những năm 1950 với tư cách là thượng nghị sĩ cấp cao từ Texas. Ông đã sống qua đợt hạn hán và trận Bão Bụi trước đó. An ninh nguồn nước không phải là điều xa lạ đối với ông.3

Đó cũng là một câu chuyện của Chiến tranh Lạnh. Đầu những năm 1960 là một khoảnh khắc của niềm lạc quan công nghệ gần như chóng mặt của người Mỹ, khi không có vấn đề kỹ thuật nào trông có vẻ quá lớn và uy tín của việc giải quyết nó trước người Liên Xô tự nó đã là một phần thưởng. Kennedy đã làm cho sự song song này trở nên rõ ràng tại Freeport. Bước đột phá, ông nói, sẽ "chấm dứt những cuộc tranh giành cay đắng giữa các nước láng giềng, các tiểu bang và các quốc gia."2 Liên Xô đã có Sputnik và Gagarin. Nước Mỹ sẽ có Mặt Trăng, và sẽ có biển cả.

Lời hứa thứ hai đó hóa ra lại khó khăn hơn. Chi phí tỏ ra ngoan cố. Vào đầu những năm 1980, nước biển đã khử muối vẫn có giá từ hai đến ba đô la Mỹ mỗi mét khối, đắt hơn gấp mười lần giá nước ngọt thông thường ở hầu hết các thành phố của Mỹ.4 Các nhà máy là những "kẻ ngốn" năng lượng. Cơ sở Freeport đã bị ngừng hoạt động vào năm 1969 chỉ sau tám năm. Chương trình liên bang mà Kennedy và Johnson đã ủng hộ đã âm thầm kết thúc. Khử muối trở thành một việc mà các quốc gia khác làm vì họ phải làm, chứ không phải là một việc Mỹ làm vì nó có thể.

Tất nhiên, vấn đề cơ bản đã không biến mất.

Kỷ Nguyên Khử Muối

Hiện có hơn 21.000 nhà máy khử muối đang hoạt động trên toàn thế giới, tại khoảng 150 quốc gia, với tổng công suất lắp đặt khoảng 115 triệu mét khối nước ngọt mỗi ngày. Con số này đủ để cung cấp cho hơn 300 triệu người.8 Công suất đã tăng gần gấp ba lần kể từ năm 2000, và các ấn phẩm thương mại hiện dự kiến nó sẽ tiếp tục tăng trưởng ở mức 5 đến 6 phần trăm mỗi năm cho đến năm 2030.9 Trung Đông và Bắc Phi cùng nhau chiếm hơn một nửa tổng sản lượng toàn cầu. Riêng Ả Rập Xê Út vận hành một đội tàu sản xuất hơn 11 triệu mét khối mỗi ngày, với UAE không thua kém bao xa. Nước theo hợp đồng giá rẻ nhất thế giới, trong các cuộc đấu thầu gần đây của Ả Rập Xê Út và UAE, đã giảm xuống dưới 50 xu Mỹ mỗi mét khối.9

Israel là trường hợp mang tính minh họa nhất. Một quốc gia với chín triệu dân ở rìa phía đông Địa Trung Hải khô cằn, hiện đang lấy từ 60 đến 80 phần trăm nước uống từ biển.10 Nhà máy thẩm thấu ngược lớn đầu tiên của nước này mở cửa tại Ashkelon vào năm 2005. Bốn nhà máy nữa nối tiếp dọc theo bờ biển Địa Trung Hải trong mười lăm năm tiếp theo. Nhà máy Sorek, cách Tel Aviv 15 km về phía nam, trong một thập kỷ là cơ sở thẩm thấu ngược lớn nhất thế giới. Nhà máy kế nhiệm của nó, Sorek 2 (còn gọi là Be'er Miriam), đi vào hoạt động năm 2023 với sản lượng hàng năm là 200 triệu mét khối. Đây là nhà máy thẩm thấu ngược nước biển chạy bằng hơi nước đầu tiên trên thế giới, sử dụng nhiệt thải từ một nhà máy điện lân cận để dẫn động các máy bơm cao áp của nó, và nó đã thiết lập mức giá nước theo hợp đồng kỷ lục là 0,41 đô la Mỹ mỗi mét khối.11 Một chai nước khoáng nhỏ ở một cửa hàng góc phố ở London, để so sánh, có giá đắt gấp khoảng ba mươi lần. Israel hiện sản xuất nhiều nước hơn mức tiêu thụ và xuất khẩu phần dư thừa sang Jordan và Bờ Tây.10

Ngành công nghiệp đằng sau tất cả những điều này tập trung hơn hầu hết mọi người nhận ra. Ba công ty thống trị lĩnh vực kỹ thuật và xây dựng ở phân khúc cao cấp: Veolia của Pháp, IDE Technologies của Israel và Acciona của Tây Ban Nha. Doosan Enerbility của Hàn Quốc đã xây dựng phần lớn đội tàu nhiệt của Ả Rập Xê Út. Sản xuất màng lọc do DuPont, Toray của Nhật Bản, Hydranautics và LG Chem dẫn đầu. Máy bơm và thiết bị thu hồi năng lượng, trái tim đập thường bị bỏ qua của bất kỳ nhà máy RO nào, phần lớn đến từ Danfoss của Đan Mạch, Flowserve của Texas và Energy Recovery Inc. của California.12 Veolia, nhà tích hợp lớn nhất, đã công bố vào năm 2025 rằng họ có ý định tăng gấp đôi công suất khử muối toàn cầu vào năm 2030 và đã ký một quan hệ đối tác với TotalEnergies để cung cấp năng lượng cho các nhà máy của mình ngày càng nhiều bằng năng lượng mặt trời. Họ đã xây dựng cơ sở khử muối bằng năng lượng mặt trời chuyên dụng lớn nhất thế giới tại Oman.13

Sự sụp đổ chi phí là câu chuyện nổi bật. Từ khoảng 20 kilowatt-giờ trên mỗi mét khối trong những năm 1970, thẩm thấu ngược hiện thường được vận hành ở mức 2.5 đến 3.5 kWh/m³, và các nhà máy tốt nhất là dưới 2.14 Các hệ thống mô-đun năng lượng mặt trời, được triển khai cho các hòn đảo và cộng đồng biệt lập, chạy ở mức 3 kilowatt-giờ trên mỗi mét khối chỉ sử dụng ánh sáng mặt trời. Ở vùng Vịnh, giá nước theo hợp đồng hiện nay tương đương hoặc rẻ hơn so với nước từ đường ống đường dài mà một số thành phố của Mỹ vẫn nhập khẩu. Khoảng cách giá giữa nước bạn tìm thấy và nước bạn sản xuất đang thu hẹp lại.

"Thế giới thì ướt át. Chúng ta thì khát khô. Khoảng cách giữa hai sự thật đó là điều mà công nghệ khử muối đã dành 65 năm để cố gắng thu hẹp."

Câu hỏi kịch tính không còn là liệu khử muối có hiệu quả hay không. Nó là liệu nó có hiệu quả đủ để tạo ra sự khác biệt ở quy mô hành tinh hay không. Liên Hợp Quốc ước tính có 720 triệu người hiện đang sống ở các quốc gia có mức căng thẳng về nước ở mức cao hoặc nghiêm trọng. Khoảng bốn tỷ người bị thiếu nước trầm trọng ít nhất một tháng mỗi năm.15 Đến năm 2030, với xu hướng hiện tại, nhu cầu nước sẽ vượt quá nguồn cung khoảng 40 phần trăm. Khử muối hiện cung cấp ít hơn một phần trăm nước uống của thế giới. Thập kỷ tới sẽ quyết định liệu tỷ lệ đó có tăng lên mức hai con số hay vẫn chỉ là một sự tò mò ven biển.

Ba vấn đề vẫn ràng buộc câu trả lời. Vấn đề đầu tiên là năng lượng. Ngay cả ở mức 2 kilowatt-giờ trên mỗi mét khối, việc cung cấp hoàn toàn nước uống cho thế giới từ biển sẽ tiêu thụ khoảng ba phần trăm tổng sản lượng điện toàn cầu, cộng thêm vào tất cả những việc khác mà điện năng được yêu cầu phải làm trong thế kỷ này. Các quốc gia vùng Vịnh có thể thoát khỏi khó khăn với công nghệ khử muối một phần vì họ có một lượng năng lượng dư thừa rẻ tiền để đốt. Việc kết hợp công suất khử muối mới với năng lượng tái tạo và, theo thời gian, với các lò phản ứng tiên tiến trông có vẻ thiết yếu hơn là tùy chọn. Một công ty Canada, Thorium Power Canada, đã đề xuất một lò phản ứng thorium 10 MW ở Chile để dẫn động một nhà máy sản xuất 20 triệu lít mỗi ngày.16 Những độc giả của Loonshot sẽ nhận ra sự kết hợp này từ bài viết gần đây của chúng tôi về năng lượng thorium. Đây là một trong những trường hợp sử dụng tốt hơn của nó.

Vấn đề thứ hai là nước muối. Mỗi mét khối nước ngọt được sản xuất bằng thẩm thấu ngược để lại khoảng một mét khối nước muối đậm đặc có độ mặn gấp đôi nước đầu vào. Trong thực tế hiện tại, lượng nước muối đó chủ yếu được xả thẳng trở lại biển. Thực hiện tốt, với các bộ khuếch tán được đặt trong các vùng nước được trộn lẫn tốt, tác động cục bộ là khiêm tốn. Thực hiện kém, nước muối chìm xuống, len lỏi dọc theo đáy biển hàng km và làm ngạt thở các thảm cỏ biển, san hô và các sinh vật đáy phụ thuộc vào chúng.17 Khi công suất tăng lên, quản lý nước muối đang chuyển từ ý nghĩ phụ sang thông số thiết kế. Các nhà máy không xả thải (ZLD) chiết xuất mọi thứ từ nước muối và để lại muối rắn. Các hệ thống khai thác nước muối thu hồi các khoáng chất có giá trị thương mại (natri, magiê, kali, brôm và thậm chí cả lithium) từ thứ từng là dòng chất thải.9 Các dự án thí điểm MENA đã chỉ ra rằng một nhà máy khử muối có thể trở thành, trên thực tế, một mỏ khoáng sản tình cờ sản xuất nước uống như một sản phẩm phụ.

Vấn đề thứ ba là địa lý. Hầu hết các thành phố lớn nhất thế giới đều nằm ven biển, đó là sự thuận tiện mà công nghệ khử muối phụ thuộc vào. Lagos, Mumbai, Karachi, Jakarta, Thượng Hải, Los Angeles, Cape Town: tất cả đều đủ điều kiện. Các khu vực dân cư nội địa, đặc biệt là ở các vùng nội địa khô cằn của châu Phi và Trung Á, thì không, và chi phí năng lượng để bơm nước từ bờ biển thường lớn hơn nhiều so với chi phí sản xuất nó ngay từ đầu. Các hệ thống dưới đáy biển, sự phát triển tương lai nhất gần đây, đang bắt đầu vượt qua một số ràng buộc đó. Một công ty ở California tên là OceanWell đang chuẩn bị thả neo một đội tàu các khoang hình trụ trên đáy biển cách bờ biển Malibu khoảng bảy km, ở độ sâu khoảng 400 mét. Ở độ sâu đó, áp suất tự nhiên của đại dương đủ để thúc đẩy quá trình thẩm thấu ngược mà không cần máy bơm cao áp.18 Mỗi khoang sẽ sản xuất tới một triệu gallon nước ngọt mỗi ngày, được dẫn vào bờ qua một dây rốn biển. Công ty tuyên bố hệ thống của họ sử dụng ít hơn khoảng 40 phần trăm năng lượng so với các nhà máy trên bờ thông thường và hầu như không tạo ra nước muối đậm đặc, vì lượng muối dư thừa khiêm tốn chỉ đơn giản là phân tán trong các dòng chảy sâu. Việc triển khai thương mại đầu tiên, Water Farm 1, được nhắm mục tiêu đạt 60 triệu gallon mỗi ngày vào năm 2030.19 Liệu nó có hoạt động ở quy mô lớn hay không sẽ nói lên rất nhiều điều về thập kỷ tới của ngành công nghiệp này.

Cái Bẫy Tiếp Theo

Điều này đưa chúng ta đến các hành tinh.

Hai bài phát biểu quan trọng của Kennedy vào năm 1961 đã đóng khung nước và không gian như những bước đột phá song song. Sáu thập kỷ sau, chúng hóa ra lại là cùng một vấn đề.

Chuyến bay vũ trụ có người lái kéo dài, về cốt lõi, là một vấn đề về nước. Mang nước từ Trái Đất là điều không thể tưởng tượng nổi vì chi phí quá đắt. Ngay cả với tên lửa tái sử dụng, mỗi lít nước được đưa lên quỹ đạo tiêu tốn hàng trăm đô la, và con số này đối với bề mặt Mặt Trăng lên tới hàng nghìn đô la. Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) đã hoạt động với tỷ lệ thu hồi nước 98 phần trăm, tái chế mồ hôi, độ ẩm thở ra và nước tiểu thông qua một quy trình gọi là Hệ thống Kiểm soát Môi trường và Hỗ trợ Sự sống (ECLSS), với một Bộ phận Xử lý Nước tiểu (UPA) chưng cất nước tiểu và một Bộ phận Xử lý Nước muối (BPA) vắt kiệt hai phần trăm cuối cùng khỏi những gì UPA không thể xử lý được.20 NASA tính toán rằng 98 phần trăm là ngưỡng dưới đó một sứ mệnh lên Sao Hỏa trở nên bất khả thi. Các phi hành gia, theo lời thừa nhận của chính họ, đang uống nước sạch hơn so với hầu hết mọi người trên Trái Đất có được.21

Nhưng nước tái chế không phải là nước mới. Để định cư lâu dài, con người ngoài Trái Đất sẽ cần khai thác nước từ các vật liệu địa phương, và những vật liệu đó có vị mặn. Các khu vực bị che khuất vĩnh viễn ở cực nam Mặt Trăng ước tính chứa hàng tỷ tấn băng nước, trộn lẫn trong regolith với một hỗn hợp các chất gây ô nhiễm.22 Các mỏ băng dưới bề mặt Sao Hỏa rất phổ biến, nhưng chúng bị "ngâm" với muối perchlorate, các hợp chất oxy hóa ăn mòn thiết bị và độc hại đối với con người ngay cả ở nồng độ thấp. Tàu Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã xác định các ao nước muối dưới lòng đất chỉ tồn tại ở dạng lỏng vì hàm lượng muối của chúng quá cao, điều này, từ góc nhìn của một kỹ sư khử muối, cũng giống như vấn đề nước ngầm lợ ở Tây Nam nước Mỹ, chỉ có điều nó nằm ở vị trí xa hơn một chút so với thợ sửa ống nước gần nhất.23

NASA đang tích cực tạo mẫu thử các giải pháp. Nhóm của Lynn Rothschild tại Trung tâm Nghiên cứu Ames đang phát triển một lò phản ứng xúc tác sinh học sử dụng vi khuẩn Bacillus subtilis biến đổi gen để phân hủy perchlorate trên Sao Hỏa thành clorua và oxy vô hại, lượng oxy sau đó được dẫn trở lại không khí thở một cách thuận tiện.24 Tại Đại học Washington ở St. Louis, các hệ thống điện phân đã được chứng minh có thể biến nước muối trên Sao Hỏa trực tiếp thành hydro, oxy và nước uống trong một quy trình tích hợp duy nhất, khai thác chính các perchlorate làm phức tạp quá trình hóa học.25 Các sứ mệnh bề mặt Mặt Trăng, bao gồm tải trọng IM-2 PRIME-1 vào đầu năm 2025, đã khoan vào regolith ở cực nam để xác định đặc tính của băng.26 Chandrayaan-4 của Ấn Độ, sứ mệnh chung JAXA-ISRO LUPEX, tàu thám hiểm VIPER của NASA và chương trình Artemis rộng lớn hơn đều hướng đến cùng một mục tiêu.27

Đường thẳng từ Freeport đến Pozo Izquierdo đến Malibu đến Sao Hỏa là đường mà Kennedy đã ám chỉ vào buổi tối tháng Sáu năm 1961. Nền văn minh vận hành nhờ nước ngọt. Hành động tạo ra nước ngọt từ nước không phải là nước ngọt ban đầu, dù bằng nhiệt, bằng áp suất, bằng màng lọc hay bằng một loại vi khuẩn thông minh nào đó chưa được thiết kế, là công nghệ nền tảng của bất kỳ tương lai nào mà con người sống ở những nơi khô cằn. Bán đảo Ả Rập là một nơi như vậy. Tây Nam nước Mỹ là một nơi khác. Vùng cực nam Mặt Trăng là nơi thứ ba. Sao Hỏa là nơi thứ tư.

"Pozo Izquierdo và Hố Shackleton, ở một khía cạnh sâu sắc nào đó, là cùng một dự án."

Và đây là điều kỳ lạ. Quốc gia đã xây dựng nhà máy khử muối quy mô công nghiệp đầu tiên trên thế giới trên một dải bờ biển đầy gió của Texas vào năm 1961 hiện chỉ vận hành một phần nhỏ công suất toàn cầu. Cơ sở lớn nhất của nước này, nhà máy Carlsbad ở phía bắc San Diego, bị lu mờ bởi nửa tá cơ sở của Ả Rập Xê Út. Công nghệ đã lan rộng, trưởng thành và toàn cầu hóa. Chi phí đã giảm một bậc độ lớn. Màng lọc tốt hơn, máy bơm êm hơn, các thiết bị thu hồi năng lượng tinh tế hơn. Cú "bắn lên Mặt Trăng" khác của Kennedy, theo lịch trình riêng thầm lặng của nó, đã hạ cánh nhiều hơn hoặc ít hơn.

Điều nó chưa làm được, theo cách Kennedy hy vọng, là làm lu mờ những thành tựu khoa học hiển nhiên của thời đại chúng ta. Phần lớn nhân loại vẫn uống nước chưa từng đến gần biển trong vòng trăm dặm. Các nhà máy lớn nhất tập trung ở các quốc gia khô cằn giàu có nhất, chứ không phải ở các nước nghèo nhất. Công nghệ để lấy nước uống từ sông băng trên Sao Hỏa đang được tạo mẫu thử trong các phòng thí nghiệm của NASA trước khi công nghệ lấy nước uống từ nội địa Mauritania với chi phí phải chăng được triển khai ở quy mô lớn. Liệu sự ưu tiên đó là một sai lầm chiến lược, hay một sự phân công lao động hợp lý, trong đó mỗi chương trình thúc đẩy chương trình kia, là câu hỏi chưa có lời giải đáp.

Kennedy đã có hai bài phát biểu cách nhau một tháng vào mùa xuân năm 1961, cả hai đều nói về việc biến những điều không thể thành những điều bình thường. Bài phát biểu đầu tiên đã đặt những đôi ủng lên Mặt Trăng vào năm 1969. Bài phát biểu thứ hai vẫn đang trong quá trình thực hiện. Sáu thập kỷ sau, cả hai đang hội tụ ở những nơi không ngờ tới. Một nhà máy trình diễn ở Tây Ban Nha. Một siêu dự án ở Ả Rập Xê Út. Một khoang dưới đáy biển Malibu. Một lò phản ứng sinh học của NASA được thiết kế để "uống" băng trên Sao Hỏa.

Thế giới thì ướt át. Chúng ta thì khát khô. Cú "bắn lên Mặt Trăng" khác của Kennedy đã đi theo một quỹ đạo dài hơn ông tưởng. Sau sáu mươi lăm năm, cuối cùng nó cũng đang quay trở lại.

Nguồn Tham Khảo

1. Thư viện JFK, Bài phát biểu khi kích hoạt bằng điều khiển từ xa Nhà máy Chuyển đổi Nước mặn tại Freeport, Texas, ngày 21 tháng 6 năm 1961 — https://www.jfklibrary.org/asset-viewer/archives/JFKWHA/1961/JFKWHA-040-003/JFKWHA-040-003

1. Issues in Science and Technology, "Time for Another Giant Leap For Mankind" (trích dẫn Kennedy trong bối cảnh) — https://issues.org/realnumbers-30/

1. Science History Institute, "Nor Any Drop to Drink" (lịch sử nhà máy Freeport) — https://www.sciencehistory.org/distillations/nor-any-drop-to-drink

1. Nhóm Phát triển Công nghệ UCLA, "QuantumFlux Reverse Osmosis" (lịch sử RO tại UCLA) — https://tdg.ucla.edu/quantumflux-reverse-osmosis

1. Wikipedia, Multi-stage flash distillation — https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-stage_flash_distillation

1. TRENDS Research & Advisory, “Tương lai của khử mặn: Giữa tài chính và thách thức khí hậu” — https://trendsresearch.org/insight/the-future-of-desalination-between-financing-and-climate-challenges/

1. Pumps & Systems, “Hiệu suất năng lượng trong thẩm thấu ngược nước biển” (kỷ lục Guinness Pozo Izquierdo) — https://www.pumpsandsystems.com/energy-efficiency-seawater-reverse-osmosis

1. University of Florida EDIS, “Hệ thống khử mặn và tác động môi trường của chúng” (số liệu công suất toàn cầu) — https://edis.ifas.ufl.edu/publication/SS746

1. Oliver Wyman, “8 xu hướng có thể biến đổi khả năng tiếp cận nước toàn cầu” (tổng quan ngành năm 2025) — https://www.oliverwyman.com/our-expertise/insights/2025/dec/mena-global-water-sector-8-transformations.html

1. Scientific American, “Israel chứng minh kỷ nguyên khử mặn đã đến” — https://www.scientificamerican.com/article/israel-proves-the-desalination-era-is-here/

1. International Desalination and Reuse Association, “IDE Water Technologies tiên phong khử mặn bền vững với Sorek 2 – Be’er Miriam” — https://idrawater.org/news/ide-water-technologies-pioneers-sustainable-desalination-with-sorek-2-beer-miriam/

1. Blackridge Research, “Top 10 công ty khử mặn hàng đầu thế giới [2026]” — https://www.blackridgeresearch.com/blog/latest-list-of-top-leading-water-desalination-treatment-plant-companies-firms-in-the-world

1. TotalEnergies / Veolia thông báo hợp tác, SEC Form 6-K — https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/0000879764/000110465925105118/tm2529941d1_ex99-4.htm

1. Hannah Ritchie, “Khử mặn tiêu tốn bao nhiêu năng lượng?” Sustainability by Numbers — https://hannahritchie.substack.com/p/how-much-energy-does-desalinisation

1. UN-Water, Sự thật về khan hiếm nước — https://www.unwater.org/water-facts/water-scarcity

1. Wikipedia, Khử mặn theo quốc gia (dự án Thorium Power Canada – Chile) — https://en.wikipedia.org/wiki/Desalination_by_country

1. Environmental Science & Technology, “Tác động của xả nước thải khử mặn lên hệ sinh thái đáy” (2024) — https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.3c07748

1. ASCE Civil Engineering Magazine, “Công nghệ khử mặn mới có thể mang nước ngọt đến cư dân California” (OceanWell) — https://www.asce.org/publications-and-news/civil-engineering-source/civil-engineering-magazine/issues/magazine-issue/article/2025/09/new-desalination-tech-could-bring-freshwater-to-california-residents

1. OceanWell / LVMWD, “Ra mắt Trang trại Nước California 1” (PR Newswire, tháng 8 năm 2025) — https://www.prnewswire.com/news-releases/oceanwell-and-las-virgenes-municipal-water-district-launch-california-water-farm-1-with-capacity-of-60-million-gallons-per-day-as-six-agencies-join-project-302531079.html

1. Space.com, “NASA vừa tái chế 98% nước tiểu và mồ hôi của phi hành gia trên ISS” — https://www.space.com/astronaut-pee-iss-water-recycling-98-percent-milestone

1. Florida International University News, “Tái chế nước là tối quan trọng cho trạm vũ trụ và các sứ mệnh dài ngày” — https://news.fiu.edu/2025/water-recycling-is-paramount-for-space-stations-and-long-duration-missions-an-environmental-engineer-explains-how-the-iss-does-it

1. NASA Science, “NASA’s LRO: Trữ lượng băng trên Mặt Trăng rất phổ biến” — https://science.nasa.gov/solar-system/moon/nasas-lro-lunar-ice-deposits-are-widespread/

1. NASA JPL, “NASA xác nhận bằng chứng nước lỏng chảy trên Sao Hỏa ngày nay” (perchlorates) — https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-confirms-evidence-that-liquid-water-flows-on-todays-mars/

1. NASA, “Giải độc Sao Hỏa: loại bỏ perchlorate phổ biến bằng xúc tác sinh học” — https://www.nasa.gov/general/detoxifying-mars/

1. WashU McKelvey School of Engineering, “Công nghệ mới có thể lấy oxy và nhiên liệu từ nước mặn trên Sao Hỏa” — https://engineering.washu.edu/news/2020/New-tech-can-get-oxygen-fuel-from-Mars-salty-water.html

1. New Space Tracker, “Nước trên Mặt Trăng: Băng, ISRU và tại sao nó thay đổi mọi thứ” (PRIME-1) — https://newspacetracker.com/articles/water-ice-on-the-moon/

1. NASA, “Công cụ săn nước của NASA sẽ giúp trinh sát cực nam Mặt Trăng” (LUPEX, VIPER) — https://www.nasa.gov/solar-system/moon/nasas-water-hunting-tool-will-help-scout-moons-south-pole/

Đọc thêm

Lịch sử và chính sách

— Charles Fishman, The Big Thirst: The Secret Life and Turbulent Future of Water (Free Press, 2011) — Lịch sử phổ thông tầm nhìn xa về cơ sở hạ tầng nước và kinh tế chính trị của nó. https://www.simonandschuster.com/books/The-Big-Thirst/Charles-Fishman/9781439102084

— Seth M. Siegel, Let There Be Water: Israel’s Solution for a Water-Starved World (Thomas Dunne, 2015) — Câu chuyện kinh điển về cách Israel xây dựng hệ thống khử mặn tiên tiến nhất thế giới. https://us.macmillan.com/books/9781250115560/lettherebewater

— Steven Solomon, Water: The Epic Struggle for Wealth, Power, and Civilization (Harper, 2010) — Lịch sử toàn cầu rộng lớn về nước và các nền văn minh. https://www.harpercollins.com/products/water-steven-solomon

Công nghệ và kỹ thuật

— Asma A. Saud và cộng sự, “Khử mặn nước biển: Đánh giá về công nghệ, tác động môi trường và triển vọng tương lai”, Energy Reports (2025). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1944398625005946

— Eduardo Garcia-Bordejo và cộng sự, “Mức tiêu thụ năng lượng riêng thấp nhất thế giới được đo tại một nhà máy khử mặn nước biển”, Results in Engineering (2025), về kỷ lục Guinness DESALRO 2.0. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590174526001650

— Nghiên cứu điển hình của UCLA TDG về màng RO nanocomposite QuantumFlux, truy tìm dòng dõi từ phòng thí nghiệm Hoek đến NanoH2O. https://tdg.ucla.edu/quantumflux-reverse-osmosis

Ngành và kinh tế

— Oliver Wyman, “8 xu hướng có thể biến đổi khả năng tiếp cận nước toàn cầu” (tháng 12 năm 2025) — Tổng quan gần đây nhất về tăng trưởng công suất do MENA dẫn đầu và khai thác nước thải. https://www.oliverwyman.com/our-expertise/insights/2025/dec/mena-global-water-sector-8-transformations.html

— Báo cáo thị trường DesalData của Global Water Intelligence (có đăng ký). https://www.globalwaterintel.com/topics/desalination

— Hannah Ritchie, “Khử mặn tiêu tốn bao nhiêu năng lượng? Nó có ‘rẻ một cách phi lý’ không?” Sustainability by Numbers (2024). https://hannahritchie.substack.com/p/how-much-energy-does-desalinisation

Tiên phong và dưới biển

— Tài liệu kỹ thuật OceanWell và tóm tắt dự án Trang trại Nước 1. https://www.oceanwellwater.com/

— Tạp chí Kỹ thuật Xây dựng ASCE về các mô-đun khử mặn dưới biển sâu (tháng 9 năm 2025). https://www.asce.org/publications-and-news/civil-engineering-source/civil-engineering-magazine/issues/magazine-issue/article/2025/09/new-desalination-tech-could-bring-freshwater-to-california-residents

Vũ trụ và ISRU

— Karl D. Bishop và cộng sự, “Khai thác nước trên Sao Hỏa cho một thuộc địa con người đang mở rộng”, Acta Astronautica (2015). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214552415000826

— Lynn Rothschild và cộng sự, “Giải độc Sao Hỏa: loại bỏ perchlorate phổ biến bằng xúc tác sinh học”, NASA (2024). https://www.nasa.gov/general/detoxifying-mars/

— NASA, Tổng quan về Hệ thống hỗ trợ sự sống và kiểm soát môi trường (ECLSS) của ISS và cột mốc thu hồi nước 98%. https://www.space.com/astronaut-pee-iss-water-recycling-98-percent-milestone

— WashU McKelvey, “Công nghệ mới có thể lấy oxy và nhiên liệu từ nước mặn trên Sao Hỏa” (xử lý điện phân nước mặn Sao Hỏa). https://engineering.washu.edu/news/2020/New-tech-can-get-oxygen-fuel-from-Mars-salty-water.html

Bài viết Loonshot đồng hành

— The Loonshot, về năng lượng thorium — liên quan trực tiếp đến dự án nhà máy khử mặn chạy bằng thorium do Thorium Power Canada đề xuất tại Chile. https://theloonshot.substack.com/