Trong khi các nước phương Tây khổ sở vì nhiên liệu làm ấm đang dần cạn kiệt và gây ảnh hưởng xấu lên môi trường thì Canada lại có phương pháp vừa hiệu quả vừa tốt cho hành tinh. Họ tận dụng chính nguồn nước thải để khai thác nhiệt, sưởi cho các hộ và thành công.
Sẵn có và đơn giản
Thành phố đi đầu tận dụng nước thải ở Canada là Vancouver, đô thị duyên hải đông đúc dân cư. Dù được xếp vào danh sách những vùng ấm áp nhất quốc gia nhưng mùa Đông ở đây vẫn âm độ C, có khi xuống đến gần âm 30 độ C.
Tuy nhiên, kể từ năm 2010, cư dân Vancouver đã dễ dàng đối phó với cái lạnh. “Chúng tôi có đủ nhiệt trong hệ thống thoát nước và lấy nó sưởi ấm các khu dân cư theo đúng nghĩa đen”, Derek Pope, người quản lý năng lượng của thành phố tự hào khoe.
Như mọi thành phố được quy hoạch, Vancouver có hệ thống thoát nước hiệu quả. Nó nhận toàn bộ nước thải từ hoạt động sinh hoạt của các dân cư và chuyển đến nhà máy xử lý nước thải, nơi sẽ lọc sạch và đưa nước đã được xử lý sạch sẽ vào hệ thống cấp nước, hình thành vòng tuần hoàn cấp thoát nước bền vững.
Có một điều mà chúng ta hay quên mất là vào mùa Đông, gần như toàn bộ nước sinh hoạt đều là nước nóng và tất nhiên, nước thải cũng nóng. “Nó đủ nóng để sưởi ấm cả khu dân cư”, anh Pope cho biết.
Sau khi lượng nước thải nóng này chảy vào hệ thống thoát nước, độ ấm của nó làm nóng ống, cống và hơi nóng truyền qua vật chất, bốc lên lỗ thông hơi, làm tan chảy băng tuyết mùa Đông. Chưa hết, hệ thống thoát nước còn giúp giữ nhiệt, khiến hơi ấm từ nước thải nóng duy trì lâu.
Trung tâm năng lượng nằm trên trạm bơm nước thải của Vancouver lắp đặt máy móc thu hồi nhiệt từ nước thải nóng. Theo lời của anh Pope, các máy móc này hoạt động với hiệu suất lên đến 300%.
Chúng có thể thu hồi nhiệt ở nước thải ấm 20 độ C và tập trung độ ấm lại, tạo ra nước nóng lên tới 80 độ C. Chỉ cần có nước thải ấm, chúng thu hồi và tập trung nhiệt liên tục. Nhờ vậy mà dù trong những ngày đông tháng giá khắc nghiệt nhất, khi nhu cầu nhiệt lên đỉnh điểm, Vancouver vẫn dồi dào.
Thị trấn đầu tiên thành công tận dụng nhiệt từ nước thải nóng ở Vancouver là False Creek. Mạng lưới “ống nhiệt” của False Creek dài 8,3km, phân phối nhiệt khép kín cho 44 tòa nhà. Vancouver đang phấn đấu để đến năm 2030 sẽ hoàn thành dự án tận dụng nhiệt từ nước thải nóng cho cả thành phố. Bằng cách này, họ vừa không lãng phí nhiệt lượng vừa giảm thiểu CO2, góp phần vào sứ mệnh hạ nhiệt cho Trái đất.
Tiềm năng lớn
Từ lâu, các nhà khoa học đã biết nước thải nóng là nguồn nhiệt lượng bền vững. Năm 2020, các chuyên gia đến từ Đại học London (Anh) ước tính, lượng nước thải hàng ngày của Anh khoảng 16 tỷ lít và nếu tận dụng nó có thể thu hồi được trên 20 TWh, đủ sưởi ấm không gian và cấp nước nóng cho 1,6 triệu hộ. Ở Mỹ, con số này còn cao gấp 17,5 lần, đủ sưởi ấm không gian và cấp nước nóng cho 30 triệu hộ.
Mùa Đông phương Tây nổi tiếng khắc nghiệt. Để đối phó cái lạnh, các hộ phải dùng hệ thống sưởi cũng như nước nóng. Tại Vancouver, hoạt động làm ấm từng thải ra lượng khí chiếm 50% tổng CO2, vì đa số các cư dân sử dụng khí đốt tự nhiên. Tại EU, năng lượng mà các hộ sử dụng cho mục đích làm ấm chiếm 40% tổng năng lượng tiêu thụ.
“Tận dụng nhiệt nước thải là một trong những phương pháp “xanh” giúp hạn chế CO2. Nó thật sự rất hiệu quả, đặc biệt là ở những khu vực đông đúc dân cư”, anh Pope khẳng định.
Thế nhưng, phần lớn thế giới lại đang thờ ơ với nước thải nóng. Theo công bố vào năm 2023 từ công ty kỹ thuật toàn cầu Danfoss, nước thải nóng đang là nguồn năng lượng chưa được khai thác lớn nhất thế giới. Lượng nhiệt từ mạng lưới hệ thống nước thải của EU lớn đến nỗi, nếu được thu hồi, nó gần như đủ để sưởi ấm cho cả khu vực.
Trên tất cả, khai thác nhiệt từ nước thải ấm còn giảm bớt gánh nặng tài chính. Theo báo cáo năm 2017 của Mỹ, các nhà máy xử lý nước ngốn khoảng 30 – 40% hóa đơn tiền điện của các thành phố.
Chỉ khi biến những cơ sở tiêu thụ năng lượng “khủng” này thành nơi sản xuất năng lượng, sự cân bằng mới được thiết lập. Thực tế ở nhà máy xử lý nước thải Marselisborg tại Aarhus (Đan Mạch) cho thấy sự lạc quan. Nhờ thu hồi nhiệt nước thải và xử lý bùn thải, nó sản xuất ra lượng năng lượng dư dả phục vụ cho hơn 200 nghìn người.
Ước đoán, tiềm năng nhiệt từ nước thải Đan Mạch khoảng 600 – 700 MW. Tổng dân số Đan Mạch là 5,8 triệu người nên nếu quốc gia này tận dụng được hết nước thải, lượng nhiệt từ nó sẽ đủ sưởi ấm cho 20% dân cư.
Ở Thụy Điển, đất nước khét tiếng lạnh bậc nhất, tận dụng nhiệt từ nước thải khá phổ biến. Tại Stockholm, nhiệt nước thải đang sưởi ấm cho khoảng 800 nghìn dân cư.
Bất kể xét trên phương diện nào, tận dụng nhiệt nước thải vẫn là phương pháp sưởi ấm hiệu quả và lợi ích. Gần đây, hàng loạt các nhà máy nhiệt trên khắp thế giới đang lắp đặt thêm máy móc thu hồi nhiệt, trong đó có Kingston-upon-Thames ở London, Oslo ở Na Uy và Bắc Kinh ở Trung Quốc.
Các nhà môi trường vô cùng kỳ vọng các chính phủ đều thấy được lợi ích khí hậu từ nhiệt nước thải, tập trung đầu tư khai thác và thay thế các phương pháp phát thải CO2 cao.
