BIẾN NƯỚC MẶN THÀNH NƯỚC NGỌT BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Nguyễn Minh Quang

9 tháng 5 năm 2020

Tấm quang điện để biến nước mặn thành nước ngọt. [Ảnh: USAID]

Phần dẫn nhập

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization (WHO), vào năm 2017, có 785 triệu người trên thế giới không có nguồn nước uống căn bản, trong số đó có 144 triệu người dựa vào nguồn nước mặn, và có ít nhất 2 tỉ người dùng nguồn nước uống bị ô nhiễm.  Đến năm 2025, khoảng ½ dân số trên thế giới sẽ sống trong những vùng thiếu nước [1].  Điều nầy rất dể hiễu, vì mặc dù trái đất có nhiều nước – khoảng 1.260 tỉ km³ – nhưng 98% là nước biển, chỉ có khoảng 0,036% là nguồn nước từ sông hồ [2].  Một trong các giải pháp có thể dùng là khử muối trong nước mặn bằng phương pháp thẩm thấu ngược (reverse osmosis).  Tuy nhiên, phương pháp nầy rất tốn kém vì nó đòi hỏi từ 10 đến 1.000 lần số năng lượng cần thiết của các phương pháp cổ điển, như bơm nước từ sông hay giếng, và không thể áp dụng ở những nơi không có nguồn điện.

Để giúp cho những nơi ở ven biển không có nguồn nước ngọt lẫn nguồn điện có nước ngọt – ít nhất để ăn uống – năng lượng mặt trời được dùng để khử muối bằng nhiều phương pháp khác nhau.  Các phương pháp nầy – từ thô sơ đến phức tạp – có thể giúp cho người dân và cộng đồng trong các vùng ven biển ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) bị nước biển xâm nhập có một nguồn nước ngọt tin cậy và ít tốn kém trong mùa khô.

Phương pháp chưng cất cổ điển

Chưng cất nước là một quy trình tự nhiên trong chu kỳ thủy học.  Mặt trời cung cấp năng lượng làm cho nước từ sông, hồ và đại dương bốc hơi và kết tụ lại thành mây.  Khi mây gặp không khí lạnh, nó ngưng đọng thành nước và rơi xuống đất tạo thành mưa.  Quy trình nầy có thể được mô phỏng nhân tạo và nhanh hơn rất nhiều so với thiên nhiên.

Hố bẫy nước

Hố bẫy nước. [Ảnh: Daniele Pugliesi]

Hố bẫy nước [3] là phương pháp biến nước mặn thành nước ngọt bằng năng lượng mặt trời đơn giản và ít tốn kém nhất mà ai cũng có thể làm được.  Hố có thể được thực hiện như sau:

·        Đào một cái hố như hình vẽ,

·        Đặt một cái thau hay chậu ở dưới đấy hố để hứng nước ngọt,

·        Phủ cái hố bằng một tấm plastic ( có thể dùng đá, gạch, hay bất cứ vật nặng nào để giữ tấm plastic),

·        Dùng đá, gạch hay một vật nặng đặt vào giữa tấm plastic để tạo một mặt trũng giống như cái phễu,

·        Điều chỉnh đá, gạch hay một vật nặng trên tấm plastic để nó nằm ngay bên trên cái thau hay chậu đựng nước ở phía dưới,

·        Để hố bẫy nước qua đêm và nước có thể được thu hoạch từ cái thau hay chậu vào buổi sáng hôm sau.

Nồi Eliodomestico

Nồi Eliodomestico. [Bridgette Meinhold]

Nồi Eliodomestico do nhà thiết kế kỹ nghệ Gabriele Diamanti ở Italy sáng chế, là một dụng cụ chưng cất nước cá nhân để biến nước mặn thành nước ngọt ít tốn kém, với giá khoảng 50 USD mỗi cái, có thể sản xuất mỗi ngày 5 lít nước [4,5].  Nồi Eliodomestico vận hành tương tự như một “bình lượt cà phê ngược,” gồm có 2 bộ phận bằng sành chồng lên nhau.

Chi tiết của nồi Eliodomestico [Jay Syrmopoulos]

Bên trong bộ phận nằm trên là một bình chứa màu đen để chứa nước mặn.  Năng lượng mặt trời sẽ đun nóng bộ phận chứa nước mặn, làm cho nước bốc hơi.  Khi áp suất trong bộ phận nầy gia tăng, hơi nước sẽ đi qua một ống nhỏ để xuống bộ phận ở bên dưới; ở đó, hơi nước được làm lạnh, ngưng đọng thành nước và được chứa trong bình chứa.

Nhà chưng cất nước

Nhà chưng cất nước. [Ảnh: CHOGM2009]

Nhà chưng cất nước hoạt động tương tự như một nhà kiếng, có thể được thực hiện ở nhiều kích thước khác nhau.  Chi phí để sản xuất nước ngọt của một nhà chưng cất nước cở trung bình không quá 3 Euro (khoảng 3,3 USD) cho mỗi m³.  Nguyên tắc hoạt động rất đơn giản.  Một số lượng nước mặn nhất định được đưa vào máng nước ở phía trên.  Từ đó, nước bắt đầu rơi xuống các nùi bấc (wicks) để qua máng ở phía dưới.  Một phần nước sẽ bốc hơi do năng lượng mặt trời, và hơi nước sẽ ngưng đọng bên dưới mái nhà bằng kiếng và được thu hoạch bằng máng thu hoạch.  Số nước mặn còn lại từ máng phía dưới sẽ được đưa trở lại máng phía trên hay bỏ đi [6].

Vòm chưng cất nước

Vòm chưng cất nước. [Ảnh: Solar Water Plc.]

Vòm chưng cất nước sử dụng kỹ thuật nhà kiếng được nâng cao của công ty Solar Water Plc. của Anh để biến nước của Biển Đỏ thành nước ngọt cho thành phố Neom – rộng gấp 33 lần thành phố New York ở Hoa Kỳ - đang được xây dựng ở Saudi Arabia [7].  Năng lượng mặt trời được nâng cao của một sân kiếng rộng ở chung quanh vòm sẽ tập trung 50 lần ánh sáng mặt trời để đẩy nhanh quy trình bốc hơi tự nhiên bên trong vòm kiếng, có đường kính lên đến 80 m.

Nước mặn được đưa vào vòm bằng bơm hoặc trọng lực.  Trong đó, nước bốc hơi rồi lắng đọng trong một bộ phận riêng nằm cạnh vòm.  Khi quy trình hoàn tất, nước ngọt chảy qua ống bằng trọng lực để vào một hệ thống hồ chứa, từ đó, nước được đưa vào hệ thống phân phối.

Phương pháp chưng cất bằng màng thấm

Máy chưng cất nước MIT-Jiao Tong

Cách vận hành của máy chưng cất nước MIT-Jiao Tong [9]

Máy chưng cất nước MIT-Jiao Tong do các khoa học gia của Viện Kỹ thuật Massachusetts (Massachusettes Institute of Technology (MIT)) và Đại học Giao Thông Thượng Hải (Shanghai Jiao Tong), Trung Hoa sáng chế [9].  Máy có dạng hình khối có nhiều màng bốc hơi và ngưng đọng chồng lên nhau được phủ bên trên bằng một màng thu nhiệt nằm dưới một lớp cách nhiệt trong suốt.

Màng thu nhiệt hấp thu nhiệt từ mặt trời rồi chuyển đến màng bốc hơi.  Hơi nước từ màng bốc hơi kết tụ thành nước ở màng ngưng đọng và được thu gom.  Nhiệt bốc ra từ màng ngưng đọng được chuyển qua màng bốc hơi kế tiếp.  Vì nhiệt được tận dụng nên hiệu suất bốc hơi có thể tăng đến 385%.

Máy có thể sản xuất 5,78 lít nước ngọt cho mỗi m² diện tích tấm điện mặt trời, đủ cho nhu cầu ăn uống hàng ngày của một người.  Chi phí của máy chưng cất MIT-Jiao Tong dùng cho một gia đình vào khoảng 100 USD.

Máy chưng cất nước RICE

Máy chưng cất nước RICE, do Trung tâm Lọc Nước với Kỹ thuật Hạt Siêu vi (Center for Nanotechnology Enabled Water Treatment) của Đại học Rice sáng chế, cũng dùng màng thấm nhưng năng lượng mặt trời dùng để làm cho nước bốc hơi được cung cấp bởi một lớp hạt siêu vi carbon màu đen ở bên trên.  Lớp hạt siêu vi carbon nầy sẽ hấp thụ tia sáng mặt trời và hâm nóng toàn thể diện tích của màng bốc hơi.  Một lớp nước mặn mỏng chừng ½ mm cho chảy trên mặt của lớp hạt siêu vi carbon, và dòng nước ngọt và mát chảy ở bên dưới màng bốc hơi [10].

Máy chưng cất nước RICE.

Máy chưng cất RICE vẫn còn trong giai đoạn thí nghiệm với một hệ thống có tấm carbon siêu vi có chiều dài 70 cm và chiều ngang 25 cm.  Hệ thống nầy có thể sản xuất khoảng 1 lít cho mỗi tiếng đồng hồ hay 6 lít/giờ cho mỗi m² tấm carbon siêu vi [10].

Phương pháp điện phân

Thẩm thấu ngược và Điện phân. [Ảnh: Roplant]

Phương pháp điện phân tương tự như phương pháp thẩm thấu ngược là dùng màng bán thấm, nhưng màng có độ thấm cao hơn nên cần ít năng lượng hơn.  Trong khi phương pháp bán thấm đẩy phân tử (molecule) nước qua màng bán thấm, phương pháp điện phân thu hút các điện tích (ions) Na⁺ và Cl^-.

Máy điện phân nước MIT-Jain

Máy điện phân nước MIT-Jain.

Máy điện phân nước MIT-Jain, do MIT và công ty Jain Irrigation Systems cùng hợp tác sáng chế, dùng năng lượng mặt trời để nạp điện vào các bình điện của máy điện phân.  Một dòng nước mặn chảy qua giữa điện cực dương (anode) và điện cực âm (cathode).  Muối (NaCl) hòa tan trong nước mặn gồm có các điện tích dương Na⁺ và điện tích âm Cl^-, các điện cực sẽ kéo các điện tích nầy ra khỏi nước, và biến dòng nước mặn thành dòng nước ngọt.

Máy phân điện nước MIT-Jain đã được thử nghiệm ở nhiều nơi ở Ấn Độ từ năm 2014.  Máy có khả năng biến 7.950 lít nước mặn thành nước ngọt trong 1 ngày [11].

Phần kết luận

Theo WHO, sẽ có khoảng ½ dân số trên thế giới sống trong những vùng thiếu nước vào năm 2025.  Để giải quyết tình trạng nầy, một số giải pháp đã được đưa ra, trong số đó, giải pháp khử muối trong nước mặn bằng phương pháp thẩm thấu ngược là phổ biến nhất.  Tuy nhiên, phương pháp nầy rất tốn kém vì nó đòi hỏi rất nhiều năng lượng và không thể áp dụng ở những nơi không có nguồn điện.

Vì thế, năng lượng mặt trời đang được phát triển để giúp cho những nơi ở ven biển - không có nguồn nước ngọt lẫn nguồn điện – có thể  khử muối trong nước mặn bằng nhiều phương pháp khác nhau để có nước ngọt.  Các phương pháp nầy gồm có phương pháp chưng cất với hố bẫy nước, nồi eliodomestico, nhà chưng cất nước và vòm chưng cất nước; phương pháp chưng cất bằng màng thấm với máy chưng cất nước MIT-Jiao Tong và máy chưng cất nước RICE; và phương pháp điện phân với máy điện phân nước MIT-Jain.

Các phương pháp khử muối bằng năng lượng mặt trời nầy có thể giúp cho người dân và cộng đồng trong các vùng ven biển ở ĐBSCL bị nước biển xâm nhập có một nguồn nước ngọt tin cậy và ít tốn kém trong mùa khô.

Sơ lược về tác giả

Tác giả nguyên là Kỹ sư Công chánh Chuyên nghiệp (Professional Civil Engineer) của tiểu bang Florida và California.  Tốt nghiệp Kỹ sư Công chánh tại Trường Cao đẳng Công chánh, Trung tâm Quốc gia Kỹ Thuật Phú Thọ, Sài Gòn năm 1972.  Trưởng ty Kế hoạch, Ủy ban Quốc gia Thủy lợi, Bộ Công chánh và Giao thông, Sài Gòn đến tháng 4 năm 1975.  Tốt nghiệp Kỹ sư Công chánh (1983) và Cao học Thủy lợi (1985) tại Đại học Nebraska, Hoa Kỳ.  Chuyên viên Thủy học (Hydrlogist) của Sở Quản trị Thủy lợi, Broward County, Florida đến năm 1989.  Từ năm 1990 đến 2015, Kỹ sư Giám sát Trưởng (Senior Supervising Engineer) của Stetson Engineers Inc., một công ty cố vấn về thủy lợi và ô nhiễm nguồn nước, thành lập năm 1957 ở Los Angeles.  Về hưu từ năm 2016.

Tài liệu tham khảo

[1]       World Health Organization.  14 June 2019. “Drinking-water.”  WHO.  https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/drinking-water

[2]       How Stuff Works.  Accessed April 12, 2020.  “How much water is there on Earth?.”  How Stuff Works.  https://science.howstuffworks.com/environmental/earth/geophysics/question157.htm

[3]     U.S. Geological Survey.  Accessed April 13, 2020.  “Thirsty? How ‘bout a cool, refreshing cup of seawater?”  USGS.  https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/desalination?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects

[4]     Jay Syrmopoulos.  July 12, 2015.  “Solar Powered Water Distiller Turns Salt Water into Fresh Drinking water with Only Sunlight Required.”  The Free Throught Project.  https://thefreethoughtproject.com/solar-powered-water-distiller-turns-salt-water-fresh-water-sunlight-saltwater-required/

[5]     Bridgette Meinhold.  October 25, 2011.  “Eliodomestico: Solar Terracotta Water Filter Distills 5 Liters of Water a Day.”  Inhabitat.  https://inhabitat.com/eliodomestico-solar-terracotta-water-filter-distills-5-liters-of-water-a-day/solar-water-filter-gabriele-diamanti-2

[6]       CHOGM2009.  17 January 2017.  “Turning Salt Water Into Drinking Water Using Solar Power/Facts.”  CHOGM2009.  http://www.chogm2009.org/2017/11/turning-salt-water-into-drinking-water-using-solar-power

[7]       Chris Sansom.  March 5, 2020.  “Using the Sun to Convert Seawater Into Drinking Water.”  Brink News.  http://www.brinknews.com/using-the-sun-to-convert-seawater-into-drinking-water/

[9]       Paul Brown.  February 11, 2020.  “This Solar Device Converts Seawater to Drinking Water.”  Climate News Network.  https://www.ecowatch.com/drinking-water-from-seawater-solar-device-2645107732.html

[10]     Jade Boyd.  June 19, 2017.  “Freshwater from salt water using only solar energy.”  Rice News.  http://news.rice.edu/2017/06/19/freshwater-from-salt-water-using-only-solar-energy-2/

[11]     Bec Crew.  27 April 2015.  “Scientist Are Turning Salt Water Into Drinking Water Using Solar Power.”  Science Alert. https://www.sciencealert.com/scientists-are-turning-salt-water-into-drinking-water-using-solar-power

 .

KHAI THÁC CÁT GÂY NGUY HIỂM CHO NÔNG DÂN ĐÔNG NAM Á

(How sand mining puts Southeast Asia’s farmers at risk)

Skylar Lindsay – Bình Yên Đông lược dịch

Asean Today – May 19, 2020

Nguồn: Sumaira Addulali

Nông dân Đông Nam Á (ĐNA) đối mặt với áp lực gia tăng để nuôi sống khu vực trong đại dịch, nhưng trên cả hạn hán và thay đổi khí hậu, họ đang đối mặt với ảnh hưởng của việc khai thác cát.

“Đất nầy của tôi, nó sạt lở dần từ bờ sông và một lúc sau, toàn bộ khối đất hoàn toàn sụp đổ,” Than Zaw Oo, một nông dân ở ven sông Salween trong vùng đông nam Khu Hành chánh Mon, Myanmar, nói với Reuters mới đây.  Ông nói ông mất ¾ đất vì sạt lở, và nay đang thiếu vài ngàn USD nợ dùng cho việc gia cố bờ, trong cố gắng để duy trì nông trại của ông.

Trong khi Covid-19 gây chấn động kinh tế và việc đóng cửa tạm thời khiến nhiều người không có thu nhập, đại dịch nêu câu hỏi về an ninh của nguồn lương thực.  Nông nghiệp ở ĐNA cho đến nay vẫn ổn định, mặc dù nông dân trong vùng đã chật vật với những thách thức đáng kể từ hạn hán và thay đổi khí hậu trước khi có đại dịch.

Nhưng nay,nông dân cũng đang nhận thấy ảnh hưởng từ việc khai thác cát, một kỹ nghệ đang vươn ra được thúc đẩy bởi nhu cầu cát cho bê tông và kiếng cho các thành phố và dự án hạ tầng cơ sở.

Dọc theo các sông và duyên hải trên khắp ĐNA, những người khai thác cát dùng máy xúc để lấy cát, đổ đống trên các xà lan để mang sang các thành phố khổng lồ như Bangkok hay Jakarta hay xa hơn.  Quốc gia nhập cảng cát lớn nhất thế giới là Singapore, dùng cát cho các dự án cải tạo đất.  Những nguồn lớn nhất cho việc khai thác cát ở trong vùng là Cambodia, Indonesia, Malaysia, Myanmar và Việt Nam.

Theo một phúc trình của Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (UN Environmental Programme (UNEP)), nhu cầu cát toàn cầu gia tăng gấp 3 lần trong 20 năm qua đến 50 tỉ tấn mỗi năm, nhiều hơn bất cứ tài nguyên thiên nhiên nào khác.  Phúc trình cũng cho thấy việc khai cát cát gây ô nhiễm, ngập lụt, hạ thấp mực nước ngầm và hạn hán. [Lời người dịch:  Khai thác cát có thể gây ô nhiễm; nhưng nó chưa được chứng minh là gây ngập lụt, hạ thấp mực nước ngầm, và gây hạn hán.]

Ảnh hưởng của việc khai cát cát làm cho hệ thống lương thực của ĐNA giảm sức chịu đựng và khiến cho nông dân trong vùng dễ bị tổn thương hơn là ảnh hưởng của thay đổi khí hậu và những chấn động như đại dịch Covid-19.

Khi cát được xúc từ lòng sông, nó thay đổi tình trạng thủy học của sông và gây thiệt hại cho hệ sinh thái.  Nó hủy hoại nơi cư trú của cá và lấy đi chất dinh dưỡng cho thú và nông nghiệp.  Khai cát cát từ lòng sông cũng gây sạt lở, dọc theo sông nơi khai thác cát hay dọc theo bờ biển, nơi phù sa từ sông bồi đất.  Ở các châu thổ, việc khai thác cát cũng có thể làm cho xâm nhập của nước mặn trở thành mối đe dọa. [Lời người dịch: Điều nầy cũng chưa được chứng minh.]

Nông dân ĐNA đang mất đất vì sạt lở

Sạt lở do khai thác cát đang gập nhấm đất đai của nông dân như Than Zaw Oo và nó có thể gây nguy hiểm cho nguồn lương thực của Myanmar.  Cư dân dọc theo sông Salween và Irrawaddy, nơi Myanmar trồng hầu hết lương thực, nói với các phóng viên và nhà nghiên cứu rằng sạt lở đã gia tăng nhanh chóng từ khi có việc khai thác cát.

Marc Goichot, một chuyên viên về nước ở Á Châu Thái Bình Dương của WWF, nói với Frontier Myanmar rằng các nhà nghiên cứu của ông nhận thấy Châu thổ Irrawaddy đã bị mất dần vì phù sa bị lấy đi từ hệ thống sông.  Năm 2008, châu thổ bị tàn phá bởi bão Nargis, làm cho 138.000 người chết.  Ông Goichot nói, nếu châu thổ, một vùng sản xuất lương thực quan trọng, bị một cơn bão tương tự trong lúc nầy, ảnh hưởng sẽ lớn hơn nhiều.  Khi thay đổi khí hậu khiến cho giông bão mạnh hơn và thường xuyên hơn trên khắp vùng, nguy cơ đối với các châu thổ cạn kiệt như Irrawaddy gia tăng.

Sự bùng phát khai thác cát hiện nay ở Myanmar bắt đầu một phần vì Philippines, Malaysia, Cambodia và Việt nam đã hạn chế hay cấm xuất cảng cát sang Singapore, nâng cao nhu cầu ở Myanmar.

Khai thác cát làm cho nước mặn tràn ngập nông nghiệp ở châu thổ

Ảnh hưởng của việc khai thác cát cũng khiến cho các châu thổ hệ trọng của khu vực dễ bị tổn thương vì xâm nhập của nước mặn từ biển, nhất là Đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam (ĐBSCL).  Đây là một trong những vùng nông nghiệp trù phú nhất của ĐNA và thiết yếu cho hệ thống lương thực trong khu vực và toàn cầu.

Nhưng việc khai thác cát làm lòng sông sâu thêm, nó cho phép nước biển thâm nhập càng ngày càng sâu hơn vào hệ thống sông trong mùa khô.  Lòng sông sâu hơn và lưu lượng thấp hơn cũng có nghĩa là nước biển ở trong ĐBSCL lâu hơn, và hủy hoại mùa màng.  Giữa thu hoạch ít hơn và thu nhập thấp hơn của nông dân, sự xâm nhập của nước mặn là một đe dọa lớn đối với nông nghiệp của ĐBSCL: năm nay, nó gây thiệt hại cho mùa màng sâu đến 110 km vào đất liền. [Lời người dịch: Đây có vẻ là mức xâm nhập của nước mặn trong sông Vàm Cỏ Tây.  Việc gây thiệt hại cho mùa màng không được chứng minh.]

Nguồn: Chmee2

Vấn đề thêm nghiêm trọng vì hạn hán và mực nước thấp kỷ lục trong sông Mekong và hồ Tonle Sap ở Cambodia, cung cấp 1/3 nhu cầu nước của ĐBSCL.  Không có lưu lượng thêm vào đó, nước biển có thể xâm nhập sâu thêm 30-40% vào đất liền trong mùa khô năm nay.

ĐBSCL cũng dễ tổn thương đối với những thay đổi thủy học nhiều hơn dự đoán trước đây, như một nghiên cứu của Đại học Utrecht ở Netherlands cho thấy là ĐBSCL, trên trung bình, chỉ cao hơn mực nước biển 0,8 m, thấp hơn 2 m so với các đo đạc trước đây. [Lời người dịch: kết quả nghiên cứu của Đại học Utrecht không phù hợp với thực tế.]

Theo WWF và Ủy hội Sông Mekong, cát được khai thác từ Mekong lên đến trên 55 triệu tấn mỗi năm – gần gấp đôi số lượng được sông mang đến.  Nhưng số lượng phù sa tự nhiên cũng giảm nhanh với việc xây cất các đập thủy điện: một nghiên cứu của UNEP và Viện Môi trường Stockholm năm 2017 cho thấy rằng, nếu các chánh phủ Mekong tiếp tục với 11 đập dự trù trên dòng chánh Mekong, nó có thể ngăn chận 94% phù sa đến ĐBSCL.

Lòng sông ở nhiều nơi trong hạ lưu Mekong sâu thêm từ 20 đến 30 cm mỗi năm.  Giữa khai thác cát và ảnh hưởng của đập, ĐBSCL có thể mất hầu hết phù sa để ngăn chận sự sục sạo của nước biển.

Nhu cầu cao thúc đẩy khai thác trái phép, ngay trong Covid-19

Indonesia, Cambodia, Malaysia và Việt Nam tất cả đã cấm hay kiểm soát việc khai thác cát, một số để bán cho Singapore.  Nhưng hầu hết đều trái phép: từ năm 2007 đến 2016, chỉ có 3,5% cát xuất cảng từ Cambodia sang Singapore được chánh phủ Cambodia ghi nhận.

Ở Việt Nam, mức độ khai thác cát trái phép gia tăng đáng kể trong lúc quốc gia nầy đóng cửa vì Covid-19, theo cư dân địa phương.  Cư dân ở huyện Ba Vì, Hà Nội báo cáo một sự gia tăng lớn các xà lan khai thác cát ở trong vùng của sông Hồng.  Người địa phương trong tỉnh Bình Phước ở phía nam cũng báo cáo một sự gia tăng tương tự, với xe vận tải đến và rời cộng đồng mỗi ngày.

Giới chức Việt Nam cố gắng theo dõi việc khai thác trái phép và bắt giữ một số người vi phạm, nhưng vấn đề vẫn như trước.  Kế hoạch sắp tới của chánh phủ là nâng mức phạt đối với việc khai thác trái phép và có thể sửa luật để xếp việc vi phạm thành tội ăn trộm.

Nhưng mặt khác, trong một nền kinh tế bấp bênh, khai thác cát cho thu nhập rất nhanh.  Một mẻ cát có thể mang lại từ 700 đến 1.000 USD, so với lợi tức trung bình hàng tháng của người Việt Nam là 269 USD.  Giá cát cũng đang gia tăng nhanh chóng - ở Việt Nam, giá cát tăng gấp 4 lần trong năm 2017.  Với ảnh hưởng kinh tế của đại dịch, các chánh phủ sẽ phải hỗ trợ các người khai thác cát để tìm sinh kế khác.

Từ sạt lở đến nước mặn xâm nhập, vét lòng sông tạo thêm nguy hiểm khiến nông dân trong vùng dễ bị tổn thương hơn – vào lúc nhiều người đang lo lắng về sự ổn định của nguồn lương thực.  Khai thác cát đặt nông nghiệp ĐNA vào nơi nguy hiểm, và nếu không có luật lệ cẩn thận, thi hành luật pháp và những bước để giảm nhu cầu, nông dân ở nhiều nơi sẽ rất chật vật để nuôi sống cả vùng.

.

TRUNG HOA KHÓA VÒI NƯỚC MEKONG? DỮ KIỆN RẤT QUAN TRỌNG CHO VIỆC HỢP TÁC

(Did China close Mekong tap? Data matters for cooperation)

Tarek Ketelsen, Timo Räsänen and John Sawdon – Bình Yên Đông lược dịch

The Thirdpole – May 29, 2020

Những người đàn bà đi qua vũng đánh cá trên sông Mekong gần Chiang Saen

[Ảnh: Zuma/Alamy]

Tranh cãi về hạn hán Mekong cho thấy mức nguy hiểm của việc thiếu minh bạch và bí mật về các dòng sông chung.

Các phúc trình gần đây đưa ra bằng chứng thuyết phục cho thấy hạn hán Mekong trong năm 2019-20 do Trung Hoa gây ra – các nhà nghiên cứu của Hợp tác Australia-Mekong về Hệ thống Tài nguyên Môi trường và Năng lượng (Australia Mekong Partnership for Environmental Resources and Energy Systems (AMPERES) không đồng ý.  Phân tích gây tranh cãi sẽ phân hóa thêm các bên liên hệ, hay khủng hoảng có thể chuyển sự hợp tác khu vực sang không gian phong phú hơn?

Mekong là một trong những sông lớn trên thế giới.  Tâm điểm của hệ thống nầy là nhịp lũ – một chu kỳ nước theo mùa khi dòng chảy của Mekong phình ra với mưa mùa, mang nước, chất dinh dưỡng và phù sa từ thượng nguồn đến các đồng lụt và châu thổ.  Hầu hết các năm, nhịp lũ duy trì năng suất và đa dạng sinh học của lưu vực ở mức độ cao, nhưng trong các năm cực đoan, hạn hán hay lũ lụt có thể tàn phá các cộng đồng trong lưu vực.

Mưa ít trong năm 2019 và tình trạng hạn hán vẫn còn kéo dài cho đến hôm nay khiến cho mực nước sông xuống đến mức thấp nhất trong lịch sử.  Tình hình nghiêm trọng đến mức Việt nam phải công bố tình trạng khẩn cấp trong Đồng bằng sông Cửu Long, và Thái Lan phải huy động quân đội để hỗ trợ các nỗ lực cứu hạn.

Một đánh giá, được công bố trong tháng 4 bởi công ty theo dõi nguồn nước Eyes on Earth, về mực nước đo đạc tại Chiang Saen ở bắc Thái Lan nhằm mục đích tìm hiểu những gì đang xảy ra trong lưu vực Lancang (tên gọi sông Mekong ở Trung Hoa).  Một bình luận của cơ quan nghiên cứu Trung tâm Stimson ngay sau đó cho rằng nghiên cứu của Eyes on Earth là bằng chứng thuyết phục chứng minh chánh sách quản lý nước của Trung Hoa gây ra hạn hán.

Không ảnh sông Mekong ở Ubon Ratchathani, Thái Lan 

trong trận hạn hán nặng nề năm 2019. [Ảnh: Zhang Keren/Xinhua/Alamy]

Những quyết đoán táo bạo nầy nói lên những nghi ngờ từ lâu về ảnh hưởng ngày càng tăng của Trung Hoa đối với dòng chảy ở hạ lưu Mekong, được châm ngòi bởi sự thiếu minh bạch chung quanh các hoạt động của Trung Hoa ở thượng lưu.  Vấn đề là cái nghiên cứu mới thì không thuyết phục, và những kết luận đi ra ngoài bằng chứng.

Dù thế, các kết quả và bình luận sau đó được phổ biến rộng rãi và tạo sự chú ý đáng kể trong giới truyền thông.  Phần tường trình châm ngòi cho một làn sóng tranh luận công khai cần thiết về các nguyên nhân của tình trạng thiếu nước tồi tệ trong năm nay ở lưu vực.

Nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi chung quanh việc phân tích kỹ thuật và mức độ hỗ trợ các cáo buộc về chánh sách quản lý nước của Trung Hoa.  Nó nêu lên các câu hỏi rộng hơn liên quan đến việc sử dụng và lạm dụng dữ kiện trong lưu vực sông và các hệ quả cho việc hợp tác khu vực.

Duyệt xét nghiên cứu của Eyes on Earth

Nghiên cứu của Eyes on Earth dùng dữ kiện vệ tinh để tìm hiểu về dòng chảy của sông Lancang.  Phân tích dùng ảnh vi sóng (microwage imager) để khai triển “chỉ số số ướt (wetness index)”, dùng để ước tính số lượng nước trong lưu vực sông.  Sau đó, phân tích thống kê được dùng để thiết lập sự liên hệ giữa “độ ướt” của lưu vực và mực nước hàng tháng tại trạm Chiang Saen.

Nhiều quan ngại về nghiên cứu đã được nêu lên, gồm có quan ngại của Văn phòng Ủy hội Sông Mekong (Mekong River Commission Secretariat (MRCS)), của các học giả, cũng như của AMPERES chúng tôi.

Thứ nhất, một mô hình hồi quy (regression model) đơn giản có thể không thích hợp để mô phỏng các tiến trình thủy học phức tạp (thí dụ như động lực học của nước ngầm) của sông Lancang.

Thứ hai, sử dụng dữ kiện mực nước không thôi không đủ để biết rằng nước chảy trong sông hay được trữ trong các hồ chứa rồi được xả ra.

Thứ ba, nghiên cứu giả thiết mực nước và lưu lượng có thể thay cho nhau, nhưng chúng không thể. [Lời người dịch:  Mực nước và lưu lượng có liên hệ với nhau qua đường biểu diễn mực nước-lưu lượng (rating curve).]

Thứ tư, dữ kiện mực nước hàng tháng quá thô để phản ánh các hoạt động thủy điện xảy ra trong một thời gian ngắn hơn.

Thứ năm, dòng nước trong sông Mekong thay đổi rất lớn, và thời gian dùng trong nghiên cứu quá ngắn để cho phép xác định đáng tin cậy về sự liên hệ giữa mực nước trong sông và độ ướt trong lưu vực ở thượng lưu.

Cuối cùng, nghiên cứu không tham khảo một tài liệu được duyệt xét nhóm (peer-reviewed) về hệ thống Mekong trong 15-20 năm qua, hay bất cứ bằng chứng cho thấy nghiên cứu đã được duyệt xét nhóm – hai bộ phận bảo vệ sinh tử trong tiến trình khoa học.

Nghiên cứu của Eyes on Earth không đưa ra bằng chứng tuyệt đối về trách nhiệm của Trung Hoa, nhưng nó tiêu biểu cho một sự minh họa mới lạ (novel illustration) về tiềm năng của kỹ thuật ảnh vệ tinh để vượt qua các biên giới quốc gia và khám phá một cách độc lập tình trạng thủy học của lưu vực.  Cần phải nghiên cứu thêm để khai triển và biến thành hiện thực tiềm năng nầy.

Duyệt xét bình luận của Trung tâm Stimson

Mặc dù có những quan tâm nầy, các khám phá kỹ thuật chánh của nghiên cứu Eyes on Earth phù hợp với kiến thức khoa học hiện thời.  Thí dụ, nghiên cứu đồng ý rằng dòng chảy ở Chiang Saen bắt đầu tách rời tình trạng tự nhiên trong năm 2012 khi đập Nouzhadu (Nọa Trát Độ) trong tỉnh Yunnan (Vân Nam), Trung Hoa bắt đầu trữ nước.  Alan Basist, tác giả chánh của nghiên cứu, cũng xác nhận trong một cuộc phỏng vấn trên mạng (live stream) rằng lưu lượng thấp ở hạ lưu Mekong phần lớn là do hạn hán trong phần hạ lưu vực bên ngoài Trung Hoa, nhưng trầm trọng thêm vì sự kiểm soát của các đập trên Lancang.

Đánh cá truyền thống ở Đồng bằng sông Cửu Long. 

[Ảnh: Uwe R. Zimmer]

Với sự phù hợp rộng rãi giữa các khám phá của nghiên cứu của Eyes on Earth và kiến thức khoa học hiện thời, tại sao nghiên cứu lại gây ra nhiều tranh cãi đến thế?

Câu trả lời nằm ở chỗ nghiên cứu được sử dụng ra sao để làm bằng chứng cho một cốt chuyện đơn giản hóa để cáo buộc Trung Hoa gây hạn hán.  Với nghiên cứu của Eyes on Earth trong tay, Trung tâm Stimson cáo buộc rằng hạn hán ở hạ lưu Mekong là kết quả trực tiếp của chánh sách quản lý nước của Trung Hoa; rằng Trung Hoa đang tích trữ nước.

Trung tâm Stimson cũng cáo buộc rằng lập trường của Trung Hoa về nước Mekong là “không có một giọt nước nào của Trung Hoa được chia sẻ nếu Trung Hoa chưa dùng trước hay các nước ở hạ lưu phải trả giá,” và rằng tuyên bố của Trung Hoa để đoàn kết với các láng giềng ở hạ lưu là sai.

Cơ quan nghiên cứu kết luận rằng mặc dù lưu vực Lancang nhận một lượng nước mưa và tuyết tan trên trung bình, gần như tất cả nước bị chận ở phía sau các đập của Trung Hoa.  Điều nầy mâu thuẫn với một nghiên cứu trước đây.  Thật vậy, tính toán của chúng tôi cho thấy rằng tất cả 11 đập trong chuỗi chỉ có thể chứa khoảng 35-37% lưu lượng trong mùa mưa của năm trung bình, và ít hơn trong năm có nhiều nước hơn trung bình.

Các kết luận chánh trị được Trung tâm Stimson rút ra và phổ biến rộng rãi không được nghiên cứu của Eyes on Earth chứng minh.  Những cáo buộc nầy đại diện cho việc chánh trị hóa dữ kiện.  Một hành động có nguy cơ đục khoét sự toàn vẹn của các nỗ lực mà cộng đồng nghiên cứu đã xây dựng qua nhiều thập niên, một nền tảng với bằng chứng đáng tin cậy về hoạt động của hệ thống Mekong.

Hạn hán giống nhau

Trong khi dữ kiện châm ngòi cho việc tranh cãi 2019-20 thì mới, kiểu mẫu mà hạn hán nghiêm trọng trong lưu vực gây tranh cãi thì không.  Các trận hạn hán trong năm 2010 và 2016, và mối liên hệ của chúng với vai trò của thủy điện, cũng là nguyên nhân của việc tranh cãi chánh trị trong lưu vực.  Kiểu mẫu là một khủng hoảng vì thiếu nước quan trọng tàn phá các cộng đồng địa phương, và phản đối và lo ngại bùng lên khiến cho các quốc gia Mekong ở hạ lưu yêu cầu Trung Hoa minh bạch hơn về các hoạt động của họ ở thượng lưu.

Trung Hoa bị châm chích bởi sự chỉ trích, và trong một cố gắng để ngăn ngừa tình thế, công bố dữ kiện giới hạn về hoạt động thủy điện trong tỉnh Yunnan.  Nhưng dữ kiện không đủ để kết luận, và đối với các chánh phủ và xã hội dân sự ở hạ lưu Mekong, vẫn còn mơ hồ về vai trò của chuỗi đập Lancang đối với sự thay đổi dòng chảy ở hạ lưu.  Khi tình trạng hạn hán dịu bớt, sự thúc đẩy để theo đuổi hợp tác khu vực cũng giảm theo, cho đến lần khủng hoảng tới.

Dữ kiện trở thành tâm điểm của việc thương thảo giữa nhiều diễn viên chia sẻ cùng nguồn nước nhưng có quyền lợi, giá trị và ưu tiên khác nhau.  Nó cũng làm cho dữ kiện dễ bị bóp méo hay giấu kín.  Lạm dụng dữ kiện có thể truy ngược về một nỗ lực để kiểm soát kết quả của quyết định, để che đậy ảnh hưởng của các dự án đầu tư, quy hoạch và chánh sách, và chế ngự tranh luận.

Các cáo buộc trong bài viết của Stimson là một sự diễn dịch quá lố các bằng chứng.  Các kết luận được rút ra ngoài cái mà dữ kiện thật sự cho biết.  Nhưng việc sử dụng dữ kiện như vậy đã trở nên một hiện tượng phổ biến trong việc tranh luận chung quanh Mekong.

Thí dụ, 10 năm trước, giữa lúc các lo ngại rằng các đập ở hạ lưu Mekong có thể làm sụp đổ nền ngư nghiệp Mekong, các nhà phát tiển tư nhân thường dùng nghiên cứu về các đường cá đi ở Bắc Mỹ, được xây cho cá hồi, như bằng chứng rằng “các thang cá” sẽ thành công cho hàng trăm loài di ngư của Mekong.

Dữ kiện cũng thường bị giữ lại để che dấu sự hiểu biết về hệ thống và đục khoét việc thảo luận các vấn đề xuyên biên giới trong hệ thống Mekong.  Sự do dự lâu đời của Trung Hoa trong việc chia sẻ tất cả dữ kiện với các quốc gia ở hạ lưu là một thí dụ điển hình của việc lạm dụng loại nầy.  Nhưng đây cũng là một hành động rất quen thuộc với tất cả mọi người trong lưu vực.  Thí dụ, đầu thập niên 2000s, Việt Nam do dự trong việc chia sẻ tin tức về việc xả nước từ chuỗi đập Sesan gây ảnh hưởng lớn lao cho các cộng đồng Cambodia ở hạ lưu.

Động lực để lạm dụng

Việc sử dụng chọn lọc hay bóp méo dữ kiện như thế tiêu biểu cho các nỗ lực của tất cả mọi người để ảnh hưởng việc tranh luận và đưa kết quả về phía mình.  Tác động của tình trạng thiếu nước tạo nên các cơ hội chiến lược cho các bên liên hệ dùng dữ kiện để leo thang hay xuống thang một vấn đề nhằm thực hiện mục đích chánh trị của họ.

Dàn dựng những thay đổi dòng chảy như một mối đe dọa sinh tử đối với các quốc gia ở hạ lưu để leo thang vấn đề và cho phép diễn dịch như khủng hoảng, trong đó việc sử dụng các biện pháp khẩn cấp là hợp lý.  Hạn hán và an ninh nguồn nước trở thành một đe dọa đối với chủ quyền, quan hệ ngoại giao, ổn định chánh trị quốc gia và trong các cộng đồng bị ảnh hưởng.  Việc xử lý tình trạng thủy học trong đợt hạn hán 2019-20 của Trung tâm Stimson tiêu biểu cho ý định như vậy để leo thang vấn đề.

Ngược lại, các nỗ lực để xoa dịu các quốc gia ở hạ lưu và xuống thang sự thay đổi dòng chảy có mục đích ngăn ngừa việc xem xét vấn đề như mối đe dọa cho an ninh hay ổn định và đưa nó trở lại trong khuôn khổ “chánh trị bình thường”.  Năm 2010, Trung Hoa công bố dữ kiện mực nước trong mùa khô trong các hồ chứa ở thượng lưu trong những ngày trước hội nghị thượng đỉnh MRC có thể xem như một nỗ lực đi trước để ngăn ngừa leo thang vấn đề.

Đối với các cộng đồng và chánh phủ ở hạ lưu Mekong, đây là một chuyện quen thuộc.  Một bên, các diễn viên leo thang vấn đề để cố gắng và thúc đẩy hành động tốt hơn. Bên kia, một số tìm cách làm êm và xuống thang để tiếp tục mọi việc không xáo trộn như cũ.  Dữ kiện không có hay ở lưng chừng.

Đây là trường hợp của các trận hạn hán trước đây, chẳng hạn như năm 2010.  Khi tình trạng hạn hán đi qua, các yêu cầu chánh trị để hành động cũng đi qua, và không có sự cải thiện đáng kể trong việc hợp tác khu vực để đối phó tốt hơn với thình trạng thiếu nước.

Giải pháp thay thế ra sao?

Ngày nay, Mekong và sự lên xuống hàng năm của nhịp lũ đang ở trọng tâm của những trao đổi liên quan đến việc phát triển lưu vực.  Trong quá khứ, nó đánh dấu sự thay đổi mùa, nay nó truyền đạt những ẩn ý xuyên biên giới về quyết định phát triển quốc gia.

Các tiến trình then chốt làm nền tảng cho hoạt động của hệ thống, chẳng hạn như sự lên xuống của Mekong, đảo ngược dòng chảy trong sông Tonlé, và vận chuyển phù sa và chất dinh dưỡng từ thượng nguồn đến các đồng lụt và châu thổ, và đường di chuyển của cá và các loại thủy sản khác tất cả đều bị đe dọa khi sự can thiệp của con người điều tiết, phân khúc và loại trừ sự nối kết.

Thủy điện, đúng vậy, ở hàng đầu của việc tranh luận.  Cùng lúc, các áp lực phát triển khác bao gồm việc nới rộng dẫn thủy và thoát thủy, đô thị hóa, phát triển hạ tầng cơ sở đại qui mô, và phá rừng đang tăng tốc.  Thay đổi khí hậu cũng mang đến những thay đổi bất định và không thể đoán trước đối với thủy học của lưu vực.  Khi tầm mức thay đổi trên hệ thống Mekong gia tăng, ảnh hưởng cũng gia tăng.  Ngày nay, lưu vực Mekong đang đối mặt với những thay đổi chưa từng thấy, từ hạn hán đến lũ lụt và sụt lún đất ở châu thổ, dòng chảy ngược trong Tonlé yếu đi và sự sụp đổ của nền ngư nghiệp nội địa.

Dữ kiện cung cấp một khí cụ giúp hiểu biết phạm vi và tính nghiêm trọng của những thách thức nầy.  Nhưng như việc tranh cãi hiện nay chung quanh  mực nước thấp trong năm 2019-20 cho thấy, làm thế nào để chúng ta tạo ra, sử dụng và diễn dịch dữ kiện rất quan trọng.

Chúng tôi thấy 5 nguyên tắc để kiến tạo và quản lý dữ kiện là cần thiết để duy trì sự toàn vẹn của nền tảng bằng chứng Mekong: minh bạch, công khai (open access), duyệt xét nhóm, vô tư, và rất quan trọng, tách biệt việc tạo nên dữ kiện với toan tính chánh trị.

Dữ kiện và bằng chứng phải nhắm vào những vấn đề của tính khả chấp rộng lớn hơn liên quan đến những quyết định phát triển lớn và ảnh hưởng cộng dồn của chúng.  Như được kêu gọi nhiều lần bởi xã hội dân sự, phải có sự thảo luận rộng rãi và công khai.

Chúng tôi đề nghị học hỏi từ nỗ lực thành công nhất của con người, có thể tranh luận, để xây dựng một nền tảng bằng chứng về chánh sách đối phó – Nhóm Liên Chánh phủ về Thay đổi Khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)).  IPCC đại diện cho một trong những nỗ lực thành công và sâu rộng nhất để áp dụng phương pháp khoa học để mang môi trường và tính khả chấp vào tiến trình quy hoạch và quyết định chánh sách.

Sự thành công của nó trong việc triệu tập duyệt xét nhóm của nhiều nghiên cứu khoa học độc lập và sự tổng hợp vào một kiến thức tổng hợp và liên kết về thay đổi khí hậu và ảnh hưởng của nó.  Phương pháp xây dựng đồng thuận nầy không chỉ đóng góp vào những tiến bộ đáng kể trong khoa học và kiến thức về thay đổi khí hậu, nó còn đưa đến sự kết hợp mạnh mẽ giữa khoa học và chánh sách. [Lời người dịch: IPCC mang rất nhiếu tai tiếng trong các quyết định khoa học, nhất là nguyên tắc “đồng thuận”.]

Đối với Mekong, một sự thẩm tra kiểu IPCC sẽ đòi hỏi trách nhiệm và giám sát của tất các các chánh phủ Mekong, một diễn đàn cho việc tham gia có ý nghĩa của xã hội dân sự và một tiến trình độc lập để đánh giá khoa học.  Phải có sự toàn vẹn trong khoa học, trách nhiệm đối với người dân của lưu vực và hợp tác thật sự giữa các chánh phủ để thành công.  Một cơ cấu như vậy sẽ ung cấp một tiến trình từ đó kiến thức về những tác động và sự chọn lựa để quản lý Mekong có hiệu quả có thể được thăm dò.

Tuy nhiên, tiến trình khoa học đến chánh sách kiểu IPCC không cần phải bắt đầu từ số 0.  Trong tháng 4 năm 2020, Thái Lan kêu gọi một nghiên cứu hỗn hợp giữa các quốc gia duyên hà để nghiên cứu vấn đề hạn hán.  Nếu nghiên cứu đó được hướng dẫn bởi các chánh phủ duyên hà, với điểm bắt đầu có ý nghĩa với xã hội dân sự vào việc thiết kế và duyệt xét sự lựa chọn chánh sách, và được hỗ trợ bởi một tiến trình khoa học độc lập và minh bạch, nó có thể hình thành một kiểu mẫu đầu tiên cho sự liên hệ phong phú hơn rất nhiều giữa khoa học, toan tính và chánh sách.

Hạn hán năm 2019-20, giống như các trận hạn hán trước đây, cung cấp một ý thức của tính khẩn cấp và có thể khích động một sự đáp ứng có phối hợp và liên kết.

Câu hỏi là: chúng ta có thể bắt đầu một tiến trình điều tra minh bạch và mạnh mẽ vào các vấn đề sẽ tạo động lượng để tiếp tục vượt qua giới hạn của khủng hoảng hiện nay?  Hay chúng ta sẽ, một lần nữa, rơi vào chu kỳ của leo thang và xuống thang theo khủng hoảng, trong đó sự nghiêm trọng của khủng hoảng nước tiếp tục leo thang trong khi sự hợp tác ngưng trệ?

.