.
  Sông Colorado...P4
 
3/7/2014


Sông  Colorado (p4)

6 - Biến đổi nó : hãy lấy đi muối mặn để giải khát thế giới

          

   Thách thức . 70% mặt đất thế giới là chất lỏng, thế nhưng hiếm hoi nước đã ảnh hưởng tới hơn1 tỉ người mỗi năm.  Kể từ thập niên 1970, tiêu chuẩn vàng kim cho lọc hết muối , làm ngọt nước là thấm thấu ngược - reverse osmosis , trong đó   các bơm to lớn đẫy nước biển  qua những màng  giúp các phân tử nước  đi ngang qua, nhưng chặn muối lại .  Tiến trình hửu hiệu , vì nó  lấy đi 99 % muối, nhưng lại đắt tiền và cường tính năng lượng.  Nói một cách khác, kỷ thuật lấy muối đi làm trầm trọng thêm thay đổi khí hậu  và khủng hỏang nước tệ hại thêm, khi lại muốn giải quyết vấn đề.

   Ý kiến lớn lao .  Bằng cách  làm đòng bẩy điện  thay vì dùng sức lực , kỷ sư Kyle Knust , sinh viên tiến sĩ  về hóa học phân tích  tại Viện Đại học Texas ở TP Austin, tạo ra một phương cách  hửu hiệu năng lượng, lọai  muối ra khỏi nước mặn , dùng một dòng điện. Linh kiện của ông  gọi là Miếng Nước - Waterchip ( đủ nhỏ để đặt vào  lòng bàn tay )  và nước chảy ngang qua đó   dọc theo một kênh vi tiểu dạng Y.   Một điện cực phát ra một tính điện nơi Y phân chia, tạo thành một trường điện, đẫy muối xuống một nhánh kênh  như thể là một lọai nước mặn  cô đặc. Nước đã lọai muối đi  chảy ra  từ nhánh kia. Tony Frudakis, giám đốc  điều hàng Okeanos , một hảng mới thành lập ở vùng Cincinnati, đã mua môn bài linh kiện.  Một waterchip  lấy đi  25% muối  khỏi nước biển  và sản xuất ra chỉ một  nhỏ giọt . Ông nói rằng kỷ thuật có thể tăng kích thước vô hạn định.  Chạy vài Waterchips theo từng lọat có thể làm ra  sản xuất tuần tự thuần khiết hơn  và dựng song song  hàng triệu linh kiện  có thể trên lý thuyết  sản xuất nhiều nước ngọt như một nhà máy thấm thấu ngược khổng lồ, mà chỉ tốn phân nữa năng lượng thôi.

 

      7-   Khám phá nó : một gói phản lực - jetpack cho các thợ lặn

 

 Họa kiểu cho  các người lặn  Lực lượng Đặc Biệt Hoa Kỳ,  những đôi bốt phản lực Jetboots Patriot3  thật là độc đáo  trong số  các linh kiện đẩy tới cá nhân,  vì chúng để cho hai  tay tự do và cung cấp lanh lẹ như  một sinh vật biển.  Hai phần cánh đẩy- propellers , treo trên môt yên  vòng lưng và cột vào đùi, có thể đẩy người lặn xa gần 4 nút, nơ - knot .  Một bình điện lithium  đeo ở gói  nhỏ nhất  có thể kéo  dài đến 4 giờ. Có thể dùng  các jetboots để bơi quanh   các rùa biển, lẫn lộn  với các đàn cá và hù dọa  đời sống của hai người lặn  đang  cố làm việc ở nước cạn hơn. Để  đúng hướng,  bạn chỉ cần nghiêng đầu hay cong lưng  để cuộn tròn như một  chó biển, hải cẩu.  Đem theo mang , có lẽ bạn  không bao giờ muốn trồi  lại lên mặt biển.  Dù rằng  jetboots  làm  cho quân sự, hệ thống  có một số ứng dụng dân sự. Các nhà khoa học dùng nó để đi ngang qua những rặng san hô rộng lớn hay theo dấu đời sống biển.  Các người lặn cứu vớt  hay các nhà  kiếm tài liệu  có thể thao diễn trong khi vẫn sử dụng được cả 2 tay ( và hòan tất kiểm sóat lớn hơn  là các hệ thống đẩy lắp trong xe tăng ).  Các người lặn tiêu khiển có thể thám hiểm  nhiều rặng san hô hơn, các hang động  và các đồ bị chìm đắm.  Đóng lại, yên  với 2 cánh đẩy cùng một bình điện, có những phương cách hòan tòan khác nhìn đại dương.  Ngay bây giờ, giá  những cái nhìn này rất đắt : hệ thống có thể lên đến hàng chục ngàn đô la. Nhưng Patriot3  nói là đang dự tính  tạo ra một  dịch bản  tiêu khiển rẽ tiền hơn vào mùa hè 2014. Hệ thống mới có thể chứa ít điện hơn,  đời sống bình điện và  mức bền lâu cũng kém hơn. Nhưng  chắc chắn là nó  cống hiến một nồng lượng kinh nghiệm tương tự như cá  vậy.

 

         8.  Hãy bảo vệ nước: một con cá có thể cứu cả Nam Cực

 

   Một lòai bắt mồi thái cổ  kiểm sóat trong bóng tối nước lạnh như nước đá vùng biển Roos  Sea Nam Cực, có những  protêin kháng đông giá  chạy qua máu .  Một thần tượng của Đại Dương Phía Nam, lòai cá răng - toothfish Nam Cực là một nối kết chủ yếu  ở mạng lưới thực phẩm  của sinh thái xa xưa nhất hành tinh Trái Đất .  Từ năm 1996,  cá này cao giá ở ngành ngư sản,  gọi thịt nó là “vàng kim trắng”.

  Mùa 2011- 2012 ,  15 tàu của 6 quốc gia  đáng được khỏang 3500 tấn cá răng Nam Cực từ biển Ross Sea ( hiện có  8 quốc gia  đăng ký tàu đánh cá vùng này) .  Hơn phân nữa đánh bắt này  bán cho Hoa Kỳ,  nơi cá bán ( song song với cá răng  vùng biển Patagonian )  dưới tên dễ ăn hơn  là  Cá Vược  biển Chí Lợi -Chili sea  bass đến gía 25 $ một cân Anh .  Cá răng chỉ lớn thêm 1cm một năm , cho nên các nhà khoa học e ngại  là lòai cá này không chịu đựng nổi  áp lực . Từ năm 1972 đến năm 2011, các nhà khoa học đã bắt hơn 5000 con cá răng Nam Cực ở biển Ross Sea .  85%  cá  bị ghi thẻ - tagged rồi được thả ra. Mức  phong phú  và điều kiện thân thể cá răng  khởi sự giảm bớt  khi một  ngành ngư sản thuơng mãi được thiết lập ở biển này giữa năm 1990.

     Cá răng Nam Cực có thể dài hơn 6.5 bộ (1.95 m )  và nặng hơn 300 cân ( 135 kg ) . Cá sống đến 50 năm n hưng chỉ trưởng thành dục tính khi lên 10 tuổi , bằng thời gian chúng được xem là có kích thước thương mãi lý tưởng.  Giới hạn đánh bắt cá ở Nam Cực  do Ủy Ban  Bảo tồn  các Tài nguyên Đời  sống Biển  Nam Cực, một cơ quan quản trị gồm 24 quốc gia và Hiệp hội Âu Châu, thiết lập. Ba đề nghị  thành lập  Vùng Biển Bảo vệ  ở biển Ross Sea  cho đến nay đã thất bại, vì Nga phản đối. Ủy Ban  sẽ họp lại để  bỏ phiếu cho đề nghị thứ 4  vào tháng 11 năm 2014. Do Hoa Kỳ và Tân Tây Lan - New zealand hổ trợ, đề nghị mới sẽ  tạo ra một vùng Bảo Vệ kích thước lớn rộng khỏang ⅓ số 3.6 triệu dặm Anh vuông ( 9 .3 triệu km2 ) diện tích Ross Sea sẽ  cấm đánh cá thương mãi, trong khi vẫn cho phép  các nhà khoa học đánh bắt một  số cá răng cưa Nam Cực giới hạn ở một vùng đặc biệt dành cho khảo cứu.

         Ở tình trạng hiểm nghèo này là tất cả giới động vật Nam Cực .  Lấy đi cá răng  sẽ hòan tòan thay đổi  sinh thái, theo  nhà sinh học biển David Ainley, một ảnh hưởng  sẽ xuống tận  lòai cá làm mồi  như cá bạc - silverfish  và lên đến  các lòai bắt mồi như cá ông và chó biển . Biển Ross Sea   đại diện cho  sinh thái  thềm lục địa  cuối cùng của Trái Đất , không bị  con người xả rác rưới . Và nó đã  khều lên  một  món  xa xĩ phẩm ít người đủ tiền thưởng thức. Bảo vệ cá răng  sẽ cứu vớt được biển .

 

          9 -  Suy nghĩ lại vấn đề nước

   

       Muốn giải quyết vấn đề nước , chúng ta cần giải quyết năng lượng. Trong số người làm chánh sách, ai đó trao qua trao lại về từ “ Mối liên hệ  nước và năng lượng - water energy nexus” . Tương tự nhiều   cách nói ọp ẹp - wonk speak,  đúng là  một cách phức tạp biểu hiện  một liên quan đơn giản. Sản xuất năng lượng đòi hỏi một số lượng  nước  to lớn, giống như khi tưới tiêu ruộng vườn.  Và sản xuất nước   đòi hỏi rất nhiều năng lượng, để bơm, chửa trị và  chuyên chở nước.  Chúng  thảy đều tương tác lẫn nhau.   Báo Khoa học Phổ thông đã hỏi Michael Knotek , phụ tá thứ trưởng về Khoa học và Năng lượng  bộ Năng lượng Hoa Kỳ- DOE cách nào làm kế họach tương lai.

    Hỏi :  vậy chớ tại sao phải lo ngại về mối liên hệ nước và năng lượng?

    Trả lời :  nếu nhìn quanh thế giới, mối liên hệ nước và năng lượng  là điều thứ nhất  các quốc gia ngọai quốc nói đến, đặc biệt các quốc gia chậm tiến, chưa mở mang.  Trong 40 năm tới , chúng ta sẽ có dân số gia tăng và một hệ thống  khí hậu đang tiến trào.  Cho nên chúng ta sẽ đối diện  một lọat thách thức  luôn luôn tiến trào.  Điều này có thể tạo dựng những vấn đề to lớn  địa lý chánh trị.  Nếu ông bạn muốn  biết nơi nào các tranh chấp lớn  trên thế giới sẽ xảy ra ,  bạn đến những nơi  hiện chúng sắp xảy ra . Chẳng hạn  ở nhiều vùng Ấn Độ và Trung Quốc những nơi hiện thời  đang tùy thuộc rất ít nguồn  nước. Họ có thể bị ảnh hưởng nặng nề vì thay đổi khí hậu.  Khi dân số gia tăng  và hiệu năng kinh tế lên cao hơn , họ càng đến gần hơn  điểm khủng hõang , gần nhiều hơn là Hoa Kỳ.

   Hỏi :   Nay Hoa Kỳ ra sao ?

   Trả lời :  Miền Tây Hoa Kỳ có những vấn đề tương tự.  Cách nào đây  Hoa Kỳ sẽ xử lý đòi hỏi  nước , khi  dân số gia tăng và các mô hình  khí hậu   nói là vùng này sẽ đối diện  mhiều vấn đề trầm trọng ?  Chúng ta phải sửa sọan cho tòan quốc giải quyết  điều này .  Rất có thể chúng ta phải di chuyễn rất nhiều nước qua khắp Hoa Kỳ trong vòng 30 - 50 năm  tới.

   Hỏi :  Nơi nào chúng ta bắt đầu đây ?      

   Trả lời :  Điều thứ nhất cần làm là nhìn đến các thách thức to lớn.  Đó là mọi cách  từ các vật liệu  nằm bên dưới các kỷ thuật mới  đến các phân tích các hệ thống.   Nhưng chúng ta cũng  cần  đến   các hệ thống dữ liệu và xử lý dữ liệu, để hiểu biết bề mặt chung - interface  nước và năng lượng  khắp xứ. Một khi chúng ta đã biết nó,  câu hỏi là liệu chúng ta làm gì về nó ?

   Hỏi :  Vậy chớ Bộ Năng lượng DOE đang làm gì ?

   Trả lời : Chúng tôi có một nhóm kỷ thuật quanh vấn đề nước và năng lượng, cắt ngang qua tất cả những chương trình của chúng tôi.  Nó cũng tương tác với hệ thống la bô quốc gia Hoa Kỳ .  Làm ngọt nước mặn là một khía cạnh to lớn của  điều nước và năng lượng.  Chúng tôi cũng đang xem xét các hệ thống điện mới cho chu kỳ nhiệt điện chẳng hạn,  siêu cực trọng  carbon dioxide  để chống đối với hơi nước chạy các tua  bin ở các nhà máy điện.  Đa số điện tái sinh , ngọai trừ thủy điện, không cần có nhiều nước.  Và cũng có nhiều nước  thu hồi, hay sản xuất  tỏ ra có thể sử dụng được . Trong trường hợp lấy dầu nứt gảy - fracking,  nơi nước là vấn đề , dân gian đã học hỏi cách nào dùng lại nước và một cách khác chửa trị nó.

  Hỏi :  Vậy thay đổi khí hậu lọt vào chỗ nào ?

  Trả lời :  Nếu bạn có  thế giới nhiều ảnh hưởng khí hâu hơn  trong tươnglại  bạn sẽ phải có nhiều hạn hán và ngập lụt hơn.  Cho nên tất cả mọi điều  phải cứng rắn thêm lên với  khí hậu  cực kỳ khốc liệt. Đây là một đặc điểm của mọi hệ thống chúng ta . Hãy nhìn xem việc gì  dã xảy ra với bảo tố  cuồng phong  Hurricane Sandy.  Dù cho đó là khí hậu thay đổi hay không thay đổi gây tranh luận, những gì nó làm ra  đã chứng minh là  các dân số  bờ biển và hạ tầng cơ sở Hoa Kỳ rất dễ bị tổn thương . Nó đến nơi và gây rối tung, bừa bải.

  Hỏi : Chúng ta còn làm gì hơn được nữa không?   

  Trả lời : chúng tôi  cố giải quyết vấn đề các hệ thống năng lượng mới  cho hơn 40 năm tới.

   Tư tưởng  luôn luôn là nếu bạn hiểu biết các vấn đề, bạn có thể giải quyết chúng.   Nhưng bạn cần hiểu biết chúng trước đã . Và bạn cần có một cảm giác khẩn cấp .  Chúng ta phải bắt đầu sửa sọan cho tương lai.  Chúng ta không phải chỉ  húyt gió ngang qua nghĩa trang.

 

       10 - Công nghệ nước: Xây dựng những mạch vòng hòa tan  giúp chấm  dứt phế thải Điện tử - E Waste

 

  Thách thức. Mỗi con người trên hành tinh Trái Đất mỗi năm   thải ra 43 cân Anh ( 19.3 kg ) phế thải điện tử . Liên Hiệp Quốc tiên đóan là đến năm 2017, con số này sẽ tăng thêm 30% .  Phế thải lớn nhất là ở Trung Quốc , nơi dân địa phương đốt cháy  chúng , trích các  kim lọai kiếm có qúi báu. Theo tiến trình họ hít phải vài hóa chất rất độc hại hiện hửu.  Các nhà khảo cứu Viện đại học bang Oregon   nói rằng các thôn dân sống gần nơi vất đổ chất đống phế thải điện từ này  sẽ bị hiểm nguy ung thư 1.6 lần hơn các cư dân đô thị sống ở các thị trấn ô nhiễm đến mức các hạt tử che khuất cả Mặt Trời.

  Ý Kiến to bự.  John Rogers , nhà khoa học vật liệu Viện đại học Illinois , thị trấn Urbana - Champaign,  đã tạo ra  những giải băng silicon chỉ dày 35 nanô mét,  mỏng đến nổi  chúng có thể hòa tan  trong ít hơn 1 miilimét nước .  Phối hợp  những giải băng này với magnesium  và tơ lụa , ông tạo ra các mạch vòng  thóai hóa an tòan  bên trong thân thể con người .  Những mạch vòng này có thể  đưa tới  một thời đại mới  các linh kiện  y khoa sinh học  thông minh. Nhưng Rogers nói thêm là  chúng chỉ là bước đầu tiên  làm giảm bớt phế thải điện tử. Nay ông bắt đầu làm công nghệ - engineering chế tạo các mạch vòng hội nhập và các ăng ten  có thể hòa tan được.   Năm tới , ông nhắm tạo ra các thẻ xác định  tần số rađiô  hòa tan được.  Mark Allen, kỷ sư  cơ học điện tử  Viện đại học Pennsylvania,  nói là hãy  tưởng tượng  những linh kiện  thóai hóa sinh học được píup dân gian thảy vất đi  các viên  co dãn như giấy báo vậy .  

 

    11 - Tháo lõng xích nuớc đi:  chánh sách thoát ly

  

       Đơn thuốc  tạo ra một hành tinh ở được tỏ ra  rất đơn giản . ChỈ cần thêm nước và các khí  khí quyễn . Sao Hỏa - Mars có cả hai thứ và đó là di vật cách đây 4 tỉ năm , khi Sao Hỏa ấm áp và ẩm ướt .  Theo Chris McKay , nhà  sinh học thiên văn NASA, khí nói đến Mars và chỉ có ở Mars,   ý niệm  hình thành ra đất đai - terraforming không còn là vương quốc  khoa học ảo tưởng nữa rồi. Con người  có thể làm ấm Địa Cầu và phục hồi  một khí quyễn dày  trong vòng vài chục năm, nhưng sản xuất ra các mức thở được  oxygen ( dưỡng khí  )  cần đến  100 000 năm  với  kỷ thuật tốt nhất ngày nay : đó là cây cối , thực vật.  Các sáng chế mới có  thể trên lý thuyết chạy mau theo đó nữa .  Laurin Leshin,  nhà hóa học địa lý  cho nhóm “ Tò mò về  Sao Hỏa - Mars Curiosity”  nói : “ tránh ra  khỏi đất liền  là khẩn thiết cho các nhà thám hiểm nhân lọai dài hạn , ngòai xa Trái Đất . Chúng ta cần  hình dung cách nào chúng ta làm  cái ngữ này!”

Bước thứ nhất tiến trình : Tăng gia nhiệt độ. Nhiệt độ  trên Sao Hỏa quanh quẩn ở - 80 độ F (Điểm đông 0 độ C là 32 độ F;  Điểm âm tuyệt đối là - 273 .15 độ C , -459.67 độ F ) , nhưng chúng ta có thể  nâng cao lên bằng cách đưa vào các khí nhà kiếng .  McKay nói :  Chúng ta  biết cách nào hâm nóng các hành tinh . Điều này làm cho việc hình thành đất đai cỏ thể thực hiện .   Đất Sao Hỏa  giữ các khối xây dựng perfluorocarbon- PFC . Chúng ta có thể làm  các nhà máy  trích chúng ra sử dụng nhiệt lượng cao . Bơm PFC  vào khí quyễn Sao Hỏa   sẽ đá mạnh  khởi sự hâm nóng , và khi mặt Sao Hỏa tan chảy , Sao Hỏa  sẽ giảitỏa ra  carbondioxide  bị đông giá thành  các chóp nước đá và đât  các cực . Khí này  sẽ gia tốc  việc hâm nóng  bằng cách chụp bẩy năng lượng mặt trời  phản chiếu , như ở Trái Đất vậy đó !

  Bước thứ hai  là xây đắp khí quyễn.  Ngày nay , khí quyễn Sao Hỏa chỉ dày có 1% khí quyễn Trái Đất, nhưng các nhà khoa học tin tưởng là trước đây nó dày hơn nhiều.  Xây đắp lên thêm 30% sẽ đủ để cho nước ở dạng lõng.  Tháng 11 năm 2014 ,  vệ tinh Maven  sẽ lấy mẩu  phần trên khí quyễn Sao Hỏa  để xét xem  các khí đã thóat ra ngòai . Nếu Co2  phản ứng cùng các nguyên tố  bề mặt Sao Hỏa khóa kín  chúnglại trong đất  thì sự hình thành đất đai rất yếu kém.  Theo Bruce Jakosky, nhà khoa học dẫn đạo Maven , số phận  tương tự cũng xẩy ra với bất cứ  gì chúng ta giải tỏa . Nhưng nếu  các tia cực tím - ultraviolet rays  hay gió mặt trời  phá hủy các khí hay  thổi bay chúng ra xa, xây đắp một khí quyễn có cơ thực hiện.  Những tiến trình này mạnh mẽ hơn trong quá khứ, khi mặt trời  trẻ tuổi hơn.  

  Bước thứ ba là giải tỏa nước. Hành tinh Đỏ - Sao Hỏa  có thể như là khô nẻ , nhưng các sứ mệnh liên tiếp xác nhận là Sao Hỏa chứa đầy nước.   Vệ tinh Mars Renaissance Orbiter làm  hình ảnh các đặc điểm  gần xích đạo Sao Hỏa , gợi ý rằng có dòng nước  chảy mùa xuân và mùa hè .  Các radar qủy  đạo  chỉ dẫn là có thể có những hồ chứa to lớn nước đông gíá  phía dưới đất. Thật tế , xe Curiosity rover  xác nhận  là Mars chứa chừng 2 panh ( pint = 0. 45lít )  nước cho mỗi   bộ khối ( 0,028 m3 ) chất dơ bẩn.  Leshin cho biết là  nước dưới chân bạn ở nhiều nơi, và như thế rất thuận tiện vì chúng ở  ngay trên mặt đất.  Khi các trầm tích tan chảy , chất lỏng  có thể thu thập vào các hồ chứa để làm nước uống hay xài cho nông nghiệp .Còn có thể  là một chu kỳ nước  hổ trợ cây cối  và làm các trận mưa trên Sao Hỏa .


       ( Irvine , Nam Ca Li - Hoa Kỳ , ngày 29 tháng 5 năm 2014 )

 


 

 
  Số lượt người đọc kể từ 1 July 2013: 192063 visitors (1402974 hits) on this page!  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=