BM: Thành phố lớn chống ô nhiễm không khí bằng cách nào?

WHO nói ô nhiễm không khí là rủi ro môi trường lớn nhất của thế giới đối với sức khỏe con người

Hơn ba triệu người chết do tác động của ô nhiễm không khí mỗi năm. Nhưng các giải pháp kỹ thuật ngày càng cao có thể sẽ giúp ta thở dễ dàng hơn.

Trong ba ngày của tháng Ba 2016, 10 con chim bồ câu London đã trở thành nổi tiếng. Việc bồ câu bay từ đồi Primrose, bắc London, là việc thường thấy. Nhưng những bồ câu này lại đeo 'ba lô' có thiết bị theo dõi ô nhiễm không khí.

Khi ở trên trời, các thiết bị này gửi tức thời dữ liệu chất lượng không khí cập nhật qua tin nhắn vào điện thoại của người dân London. Trong hầu hết trường hợp chỉ số đo được là không tốt. Việc ô nhiễm không khí ở London đang xấu đi trong nhiều năm và thường cao hơn ba lần giới hạn cho phép của Liên minh châu Âu.

Bồ câu đeo ba lô chỉ là những biện pháp gần đây nhất trong những cố gắng ngày càng lớn để theo dõi và kiểm soát không khí. Theo Tổ Chức Y tế Thế giới (WHO), nó là rủi ro môi trường lớn nhất của thế giới đối với sức khỏe, và nó "tiếp tục tăng với tốc độ đáng báo động". Nó làm ba triệu người chết mỗi năm và nó đặc biệt là vấn đề lớn với vùng đô thị: Chỉ 1/10 dân là được sống ở thành phố đạt chất lượng không khí, theo WHO. Ở các nước phát triển và đang phát triển thì cũng vậy. Ô nhiễm không khí ở Delhi làm giảm tuổi thọ người dân xuống 6.3 năm và 1/12 người chết ở London là có liên quan đến không khí nhiễm bẩn.

Chất dạng hạt (PM), những mảnh nhỏ xíu trong khói xả của xe hơi, là kẻ giết người lớn nhất trong không khí. Mảnh nhỏ nhất trong các mảnh gọi là PM2.5 (vì chỉ có đường kính 2,5 micro mét), nó có thể xuyên qua mô phổi và vào máu, làm hỏng động mạch và gây bệnh tim mạch. Dioxite nitơ (NO2) là thành phần gây chết tiếp theo, nó làm viêm phổi dẫn tới nhiễm trùng, nó làm 23.500 người chết mỗi năm riêng ở Anh.

"Tháp Không Khói" ở Bắc Kinh khử được ô nhiễm cho một diện tích bằng sân bóng đá

Do vậy cần phải loại bỏ ô nhiễm không khí ở các thành phố của chúng ta. Trong khi biện pháp lâu dài tốt nhất là cấm các xe chạy nhiên liệu hóa thạch, mà chờ đến khi đó sẽ còn hàng triệu người chết, thì ngay lúc này ta phải xem xét một số giải pháp kỹ thuật cao.

Một trong những cách khả quan nhất đang được thực hiện ở Bắc Kinh sau khi Trung Cộng tuyên chiến với chống ô nhiễm vào năm 2014. Những nguyên tắc hướng dẫn của WHO quy định chất hạt PM2.5 luôn không được vượt quá 25 microgam trong một mét khối (m3) không khí, nhưng sương khói ở Bắc Kinh (gọi đùa là khí tận thế) thường xuyên gấp 10 lần mức này, (thành phố ô nhiễm nhất Trung Quốc, Thạch Gia Trang, có PM2.5 trung bình năm là 305 microgam/m3.)

"Mong ước tiến bộ của chúng ta có những tác động phụ và sương khói là một trong những thứ đó," nhà sáng chế Hà Lan Daan Roosegaarde, người đã cảm hứng sáng tạo cho một giải pháp sau khi thăm Bắc Kinh năm 2013, nói. Ba năm sau, 'tháp không khói' cao 7m của ông, được Bộ Bảo vệ Môi trường ủng hộ, đã được khánh thành ở công viên 751 D, Bắc Kinh, tháng 9/2016.

Đó là một máy lọc khí khổng lồ ngoài trời. Giống như tĩnh điện có thể làm các sợi tóc rụng dính vào một cái lược, các hạt trong không khí bị hút vào trong tháp và nhận được điện tích dương. Những hạt này sau đó được thu giữ bởi một tấm quét bụi có điện tích âm, và không khí sạch được thổi ra ở đầu kia.

Bệnh viện Manuel Gea Gonzalez ở thành phố Mexico City được phủ một chất xúc tác để biến dioxide ni tơ thành một chất muối vô hại.

Roosegaarde không muốn nói kỹ về chi tiết (tháp này mới được cấp bằng sáng chế và đội ngũ chuyên gia lo sợ về việc tiết lộ quá nhiều) nhưng ông có nói tích điện cho các hạt sương khói không cần nhiều điện và công suất điện là thấp. Ông nói tháp có thể lấy và thu gom hơn 75% hạt PM trên một diện tích rộng bằng sân bóng đá, chỉ cần 1.400 Watt, ít điện hơn một máy lọc khí tiêu chuẩn của máy tính bàn. "Khoảng 95% máy lọc khí trong nhà dùng màng lọc nên cần nhiều điện và phải lau rửa thường xuyên," ông nói.

Roosegaarde tin rằng tháp của ông có thể là một phần của cầu nối giữa thời đại công nghiệp gây ô nhiễm nặng với tương lai dùng ít các bon. "Kiểu giải pháp trực tiếp này không phải là giải pháp lâu dài cuối cùng, nó là bước quá độ," ông nói.

"Hiện chúng tôi đang tính toán: thực tế chúng tôi cần lắp bao nhiêu tháp trong một thành phố như Bắc Kinh để giảm ô nhiễm còn 20-40%? Không nên là hàng nghìn tháp, chỉ nên là hàng trăm tháp. Chúng tôi cũng có thể chế tạo những phiên bản to hơn, như những tòa nhà lớn."

Còn về việc làm gì với các phế thải PM thu được thì ông đang có một dây chuyền phụ bán đồ trang sức bằng các chất hạt cô kết. Hoàng tử Charles có một bộ khuy măng sét "không sương khói". Nếu thu được với khối lượng đủ lớn thì chúng có thể được dùng làm vật liệu xây dựng.

Năm 2016, một tốp chim bồ câu được chọn lọc ở London đã mang theo các thiết bị cảm biến trong 'ba lô' nhỏ xíu.

Kiến trúc sư Allison Dring ở Berlin, giám đốc xưởng thiết kế, đang có một giải pháp khác. Thử thách đầu tiên của bà trong việc chống ô nhiễm không khí bắt đầu ở Mexico City đầu những năm 2000 khi mà thành phố muốn rũ bỏ tiếng xấu là nơi ô nhiễm nhất thế giới. Những chất ô nhiễm ở đây thậm chí có cả "bụi chó" (một số lượng lớn chó vô chủ và thời tiết khô hanh đã đưa các hạt phân chó khô vào không khí).

Mối quan tâm đầu tiên của Dring là loại bỏ dioxide nitơ dày đặc của khói xe trên bầu trời thành phố. Cách làm ban đầu của bà là phủ các tòa nhà bằng dioxide titan xúc tác ánh sáng, nó dùng tia cực tím UV của ánh sáng mặt trời để biến dioxide nitơ thành acid nitric. Acid này sau đó được trung hòa thành muối vô hại và trôi theo nước mưa.

Dựa vào thiên nhiên để tăng tối đa diện tích một mặt tiền tòa nhà, Dring đã tạo ra thiết kế kiểu san hô để bắt được ánh sáng và gió từ mọi phía. Dự án lớn nhất của bà cho tới nay bao phủ 2.500 m2 của bệnh viện Manuel Gea Gonzalez phía nam thành phố Mexico City, giảm ô nhiễm của những của đường phố phía dưới tương đương khoảng 1.000 xe/ngày.

Dring từ đó đã đưa cuộc chiến có tính kiến trúc chống ô nhiễm không khí sang một bước nữa. Hiện bà đang tạo ra một vật liệu xây dựng từ biochar, một chất như than củi thu được do đốt các sản phẩm phụ của vụ thu hoạch nông nghiệp hoặc đốt các các cành tỉa trong các lò nhiệt phân, làm phân hủy hóa học những vật liệu hữu cơ bằng cách làm nóng chúng trong điều kiện không có oxy. "Có nghĩa là ta thực tế lấy các bon từ trên trời, chuyển đổi chúng thành một vật liệu, và dùng nó trong xây dựng," Dring nói.

Cây cối cũng làm việc này, nó lấy carbon trong không khí và giữ nó lại ở thể gỗ. Nhưng biochar được làm từ cành cây và các thứ phế thải, chứa nhiều carbon hơn gỗ, bà nói. "Do vậy thực tế ta loại bỏ nhiều CO2 hơn thân cây có thể làm." Hơn thế nữa, bà nói biochar là "loại vật liệu đóng khuôn được như chất dẻo mà ta có thể tạo thành hình, với gỗ ta không thể làm như vậy", do vậy nó là vật liệu tuyệt vời cho thiết kế kiến trúc.

Vật liệu xây dựng mới của Dring, được gọi là Made Of Air (làm từ không khí) sẽ xuất hiện lần đầu để làm lớp phủ nhà máy công nghiệp ở Berlin năm 2017. Hai nghìn tấn rác thải cây thông Noel của thành phố có thể cung cấp thành phần thô cho vật liệu này.

Tuy nhiên, cuộc chiến với trái tim và khối óc (để dân thành phố hiểu nguy cơ của ô nhiễm không khí) vẫn còn nhiều khó khăn như đối với khoa học. Khu mua bán Oxford Street sầm uất nhất London vẫn thu hút đông đảo người tới mặc dù mức NO2 gấp 3 lần giới hạn cho phép của EU.

Hy vọng là việc bay lượn của bồ câu sẽ làm dân London nhận thức hơn về không khí mình đang thở. Ô nhiễm là vô hình, vậy nếu ta muốn nó hữu hình thì ta phải tìm cách để người dân chú ý đến," Pierre Duquesnoy (của hãng DigitasLBi là hãng có ý tưởng này cùng với hãng Plume Labs để lập chương trình ứng dụng về ô nhiễm không khí) nói.

Những thiết bị cảm biến ô nhiễm nhỏ xíu có khả năng đo NO2 và ozone được thiết kế bởi một số các nhà khoa học trước đã làm việc cho chuyến thám hiểm sao Hỏa. Khó khăn lớn là làm sao để gắn nó lên lưng một con bồ câu, Duquesnoy nói.

Loại chim đua chỉ mang nổi khoảng 40 gam. Nhở cách in 3D cái hộp đựng nên cuối cùng cũng có được kích thước vừa phải. Duquesnoy nói các chú chim bồ câu có vẻ đã gây được xúc động với dân London để họ ra tay hành động làm giảm khí độc của thành phố.

Việc chống ô nhiễm không khí ngoài trời thực tế chỉ mới bắt đầu. Ngay cả nếu không một ý tưởng nào thành công thì ít nhất các khuy măng sét của hoàng tử Charles, mặt tiền trông kỳ lạ của bệnh viện và các chim bồ câu đeo ba lô cũng làm cho công chúng chú ý hơn tới vấn đề này.

Duquesnoy ví việc này với sự ham mê thực phẩm sạch lan tràn khắp nước Pháp quê ông:

"Nay người dân quá lo lắng với cái họ ăn đến mức soi xét mọi bao bì, lật đi lật lại thức ăn và đọc tất cả các nhãn ghi."

Ta càng biết về thực phẩm, ông nói, thì ta càng quan tâm đến ta tiêu thụ cái gì. Và ta đang hấp thụ khoảng 8.000 lít không khí mỗi ngày.

Tim Smedley