Nước thải từ toilet, bồn tắm hay vòi rửa tay — những thứ tưởng chừng bỏ đi — lại giữ một lượng nhiệt tương đối ổn định quanh 21 độ C (70 độ F). Qua một hệ thống lọc sơ khởi, phần chất rắn được tách riêng. Lượng nước còn lại đưa qua bộ trao đổi nhiệt.
Trong guồng quay công nghiệp hoá chóng mặt của thế kỷ XXI, kỹ thuật hiện đại dường như càng ngày càng biết cách tìm ra giá trị trong những thứ mà con người từng coi rẻ. Ở thành phố Denver, tiểu bang Colorado, người ta vừa chứng minh một điều tưởng như không thể: nước thải chảy xuống cống có thể làm ấm ngôi nhà, thổi mát văn phòng và giúp tiết kiệm nhiên liệu sạch hơn cả điện gió hay ánh nắng mặt trời.
Từ phiền toái thành sáng kiến
Câu chuyện bắt đầu cách đây ít năm, khi chính quyền Denver quy hoạch một khu đại học và hội chợ quốc gia mới mang tên National Western Center — gồm trường học, trung tâm triển lãm, chuồng ngựa, cùng bệnh viện thú y tân tiến. Trong lúc đào nền, các kỹ sư vấp phải trở ngại: hai đường ống cống khổng lồ, rộng hơn một thước rưỡi, băng ngang khu đất rồi đổ ra sông.
Các công ty xây dựng muốn chôn lấp chúng đi, song sở công ích lại khuyến cáo: nước thoát ra từ cống ấy còn rất nhiều nhiệt, cần phải được “giải nhiệt” trước khi đổ ra sông, kẻo làm tổn hại đến thuỷ sinh. Thế là, từ cái rắc rối kỹ thuật, người ta nảy ra ý tưởng biến dòng nước bẩn thành dòng năng lượng hữu dụng.
Cơ chế tận dụng nhiệt từ nước thải
Nước thải từ toilet, bồn tắm hay vòi rửa tay — những thứ tưởng chừng bỏ đi — lại giữ một lượng nhiệt tương đối ổn định quanh 21 độ C (70 độ F). Qua một hệ thống lọc sơ khởi, phần chất rắn được tách riêng. Lượng nước còn lại đem đi qua bộ trao đổi nhiệt, gồm những lá kim loại mỏng xếp tầng.
Nhiệt lượng từ nước thải ấy được truyền sang một vòng nước sạch khác mà không để hai dòng chạm nhau. Vòng nước “trung gian” này được đưa vào máy bơm nhiệt (heat pump), rồi từ đó phân phối đến các toà nhà để sưởi ấm khi mùa đông đến hoặc toả mát vào những ngày hè nóng bỏng.
Sau khi đã truyền hết nhiệt, nước cống tiếp tục hành trình quen thuộc — trở về mạng lưới cống thành phố rồi chảy đến nhà máy xử lý. Toàn bộ tiến trình hoàn toàn kín, không một mùi khó chịu nào thoát ra ngoài, điều khiến nhiều người lần đầu nghe qua cũng phải ngạc nhiên.
Lợi ích kinh tế và môi trường
Theo ông Aaron Miller, giám đốc chi nhánh phía Đông của công ty SHARC Energy, thứ năng lượng âm thầm này mới chính là “biên giới cuối cùng” của ngành năng lượng xanh. Cùng lúc, các chuyên viên tính toán rằng hệ thống này tiết kiệm 70% năng lượng so với những lò hơi và máy lạnh truyền thống, trong khi điện tiêu thụ chỉ dùng để vận hành máy bơm và bộ trao đổi.
Hoa Kỳ được ước tính mỗi năm thải ra tương đương 350 tỉ kilowatt-giờ nhiệt lượng dưới dạng nước ấm — tất cả trôi tuột xuống ống cống. Nếu tận dụng được dù chỉ một phần, đây sẽ là nguồn năng lượng tái tạo rẻ tiền và “sẵn có trong mọi thành phố.”
Thử nghiệm thành công tại Denver
Tại khu National Western Center, khoảng 90% nhu cầu nhiệt và lạnh đều đến từ nước cống. Khi tiết trời xuống âm độ hay nắng gắt quá mức, nhà quản lý chỉ cần dùng thêm một ít năng lượng bổ trợ từ tháp làm mát hoặc lò hơi.
Ông Brad Buchanan, giám đốc trung tâm, nhận định: “Chẳng thành phố nào thiếu cống rãnh — chỉ khác là có ai biết tận dụng nó hay không. Cái mà xưa ta xem là tồi tệ, nay lại chính là giá trị của tương lai.”
Không chỉ riêng Denver
Các thành phố khác cũng nhanh chóng nhập cuộc. Ở tiểu bang California, Washington, New York, và đặc biệt tại Canada, nhiều công trình lớn đã lắp đặt hệ thống tương tự. Thành phố Vancouver giờ dùng nhiệt từ nước thải để sưởi ấm cho 47 toà nhà dọc khu False Creek, chiếm đến 60% tổng tiêu thụ năng lượng của mạng lưới này.
Ông Mark Schwark, giám đốc Sở Cấp thuỷ và Tiện ích của Vancouver, gọi đây là “nguồn nhiệt sạch mà dân thành phố trả tiền mỗi ngày” — ý nói mọi người vô tình đóng góp vào hệ thống qua từng lần xả nước trong sinh hoạt thường nhật.
Ứng dụng trong đời sống và công nghiệp
Theo các chuyên gia, những nơi tiêu thụ nhiều nước nóng như tiệm giặt là, cơ xưởng, nhà trọ, hay chung cư trên 50 căn hộ là môi trường lý tưởng để lắp đặt loại máy thu nhiệt này. Nó dùng sẵn đường ống thành phố, không cần đào mới, giảm chi phí xây cất so với điện gió hay năng lượng mặt trời.
Bà Ania Camargo Cortes thuộc tổ chức HEET (Home Energy Efficiency Team) nhận xét: “Nếu tận dụng được dòng nước cống, chúng ta đang nắm trong tay hàng tỉ kilowatt năng lượng dễ khai thác mà không cần làm tổn hại môi sinh.”
Kỹ nghệ “nước cống” áp dụng khắp thế giới
Kỹ nghệ tận dụng nhiệt từ nước cống không chỉ mới mẻ ở Mỹ, mà đã được các nước phát triển trên thế giới áp dụng thành công từ nhiều thập niên qua. Tại Thụy Sĩ, hệ thống HUBER ThermWin® đã giúp các toà nhà cao tầng tiết kiệm đáng kể năng lượng. Ở Toronto, bệnh viện Toronto Western hiện nay dùng tới 85% nhiệt từ nước thải để sưởi ấm và làm mát. Tại Vancouver, hệ thống SHARC đã giảm mạnh nhu cầu nhiên liệu hóa thạch và khí thải nhà kính. Ngay cả Tokyo và Stockholm cũng là những điển hình tiên phong, nơi công nghệ này đã trở thành xương sống của hệ thống năng lượng xanh đô thị.
Hơn ba mươi năm qua, công nghệ này đã chứng minh hiệu quả vượt trội, mở ra hướng đi mới cho các thành phố khác trên thế giới muốn giảm phát thải và tăng tính tự chủ về năng lượng.
Những dòng nước âm thầm ấy, từng bị xem là biểu tượng của ô uế, giờ trở thành nguồn sống mới cho đô thị tương lai — minh chứng rằng khoa học, khi biết nhìn sâu vào những điều tầm thường nhất, vẫn có thể biến bùn đất thành ánh sáng.
Cung Đô sưu tầm
Nguồn: AP News, “How sewage can be used to heat and cool buildings”, cập nhật 19/12/2025: https://apnews.com/article/sewage-heat-recovery-climate-energy-denver
Gửi ý kiến của bạn
