Từ bàn làm việc trong phòng ngủ ở thị trấn Dendermonde của Bỉ, Gert Everaert thường ngắm nhìn dòng sông Scheldt chảy qua. Những chiếc sà lan và thuyền nhỏ trôi nhẹ nhàng. Chim chóc săn cá. Nhưng dòng sông cũng mang theo thứ kém đẹp đẽ hơn – một dòng rác thải và chất thải nhựa không ngừng nghỉ.
“Xe cộ dừng lại và mọi người vứt rác thẳng xuống nước,” ông nhớ lại. “Đủ loại rác trôi nổi khắp nơi. Điều đó luôn khiến tôi vô cùng buồn.”
Ngày nay, Everaert không còn chỉ đứng ngoài quan sát nữa. Là phó giám đốc nghiên cứu tại Viện Hải dương học Flanders, ông hiện đang lãnh đạo INSPIRE, một sáng kiến nghiên cứu lớn do EU tài trợ, quy tụ các nhà khoa học và nhà đổi mới từ 13 quốc gia EU, cùng với Serbia và Thái Lan.
Mục tiêu của họ đầy tham vọng nhưng đơn giản: ngăn chặn rác thải nhựa trong các con sông trước khi nó ra biển – và ngăn chặn nó xâm nhập vào các nguồn nước của chúng ta ngay từ đầu.
Nhóm INSPIRE đang phát triển một loạt các công cụ mới để giúp làm sạch các con sông ở châu Âu. Từ các hệ thống phát hiện thông minh sử dụng máy bay không người lái và camera hỗ trợ trí tuệ nhân tạo, đến các quy trình làm sạch có khả năng thu gom cả những hạt nhựa nhỏ nhất. Họ cũng đang nỗ lực ở thượng nguồn, cố gắng ngăn chặn rác thải nhựa ngay tại nguồn trước khi nó đến các con sông.
Vì sao sông ngòi lại quan trọng?
Khi nghĩ về ô nhiễm nhựa trong nước, mọi người thường hình dung những mảng rác khổng lồ trôi nổi giữa đại dương hoặc những bãi biển phủ đầy mảnh vụn. Nhưng phần lớn lượng nhựa đó lại bắt đầu hành trình từ đất liền.
"
Làm sạch các con sông là cách hiệu quả nhất để giải quyết vấn đề ô nhiễm, bên cạnh việc ngăn ngừa ô nhiễm ngay từ đầu.
“Hầu hết rác thải nhựa trong đại dương của chúng ta đều bắt nguồn từ các con sông,” Everaert giải thích. “Càng chờ lâu để thu gom, rác thải nhựa càng phân hủy thành các hạt vi nhựa và lan rộng hơn. Làm sạch sông ngòi là cách hiệu quả nhất để giải quyết vấn đề ô nhiễm, bên cạnh việc ngăn ngừa ô nhiễm ngay từ đầu.”
INSPIRE là một phần của nỗ lực rộng lớn hơn của châu Âu nhằm giảm thiểu ô nhiễm nhựa. Đến năm 2030, EU đặt mục tiêu giảm 50% rác thải nhựa trên biển và giảm 30% lượng vi nhựa thải ra môi trường. Để đạt được những mục tiêu này, các con sông sẽ đóng vai trò trung tâm trong giải pháp.
Khác với các dự án làm sạch đại dương, vốn chỉ xử lý rác thải đã phân tán rộng rãi, các phương pháp tiếp cận dựa trên sông ngòi cho phép các nhà nghiên cứu can thiệp gần nguồn hơn – trước khi nhựa phân hủy thành các hạt nhỏ hơn và khó loại bỏ hơn.
Hãy ngăn chặn nó ngay từ nguồn gốc.
Đối với vấn đề ô nhiễm, phòng ngừa thậm chí còn quan trọng hơn việc loại bỏ. Một khi nhựa xâm nhập vào hệ thống sông ngòi, nó bắt đầu phân hủy. Cuối cùng, nó phân rã thành các hạt siêu nhỏ cực kỳ khó – đôi khi là không thể – thu hồi.
Everaert chỉ ra bao bì là một trong những lĩnh vực cần nhắm đến.
“Hiện nay, rau củ thường được đóng gói trong bao bì nhựa để giữ tươi lâu hơn. Chúng tôi đang thử nghiệm xem liệu có thể thay thế bao bì đó bằng chitosan, một loại màng phân hủy sinh học có nguồn gốc từ động vật có vỏ hay không.”
Một mục tiêu khác là nhựa nông nghiệp. Nông dân sử dụng rộng rãi màng nhựa để phủ đất, bảo vệ cây trồng và giữ ẩm. Nhưng các mảnh vụn thường vẫn còn trong đất rất lâu sau khi sử dụng. Các nhà nghiên cứu của dự án INSPIRE đang thử nghiệm các polyme sinh học có thể thay thế các vật liệu này và phân hủy tự nhiên thay vì tích tụ.
Các giải pháp thay thế này đang được thử nghiệm tại các trang trại trên khắp châu Âu. Mục tiêu không chỉ đơn thuần là phát minh ra vật liệu mới, mà còn đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả trong điều kiện thực tế.
Từ sông Danube đến sông Douro
Các nhà nghiên cứu của dự án INSPIRE đang phát triển và thử nghiệm 20 công nghệ khác nhau trên sáu con sông ở châu Âu, bao gồm sông Scheldt ở Bỉ, sông Rhine ở Hà Lan, sông Danube ở Romania và sông Douro ở Bồ Đào Nha.
Sự đa dạng này là có chủ ý.
“Ô nhiễm nhựa chứa nhiều loại polyme, và chúng có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau,” Everaert nói. “Ở sông Danube, ô nhiễm trông khác so với ở sông Scheldt. Không có giải pháp nào phù hợp cho tất cả mọi trường hợp.”
Một số con sông có chứa các mảnh vụn rác thải lớn trôi nổi. Những con sông khác lại chứa nhiều rác thải nhựa vụn hoặc rác thải công nghiệp. Thời tiết, giao thông đường thủy, quá trình đô thị hóa và hệ thống xử lý chất thải địa phương đều ảnh hưởng đến những gì cuối cùng trôi vào nguồn nước.
Để hiểu rõ hơn và theo dõi ô nhiễm, các nhà nghiên cứu đang triển khai máy bay không người lái và camera tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) có khả năng tự động phát hiện và phân loại rác thải nhựa dọc bờ sông và trên mặt nước. Các hệ thống này giúp chính quyền xác định các điểm nóng và hành động nhanh hơn.
Nhỏ hơn cả sợi tóc người
Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển các công nghệ để loại bỏ nhựa khỏi nước ở mọi hình dạng và kích thước. Một trong những nguồn ô nhiễm khó xử lý nhất cũng là khó nhìn thấy nhất: vi nhựa và nano nhựa.
Vi nhựa là những hạt có kích thước nhỏ hơn 5 milimét. Nano nhựa còn nhỏ hơn nữa – đường kính nhỏ hơn 1 micromét. Để so sánh, một sợi tóc người có đường kính khoảng 70 micromét.
Những hạt này hiện được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi – trong nước, đất, không khí, và thậm chí cả bên trong cơ thể người. Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu đầy đủ những tác động đến sức khỏe, nhưng các nghiên cứu ban đầu cho thấy có thể có mối liên hệ với chứng viêm và các vấn đề sức khỏe khác, bao gồm ung thư, dị ứng và rối loạn hệ thống miễn dịch.
Delvec, một công ty vật liệu nano của Hy Lạp tham gia vào dự án INSPIRE, đang phát triển một phương pháp để loại bỏ các hạt nhựa nhỏ nhất khỏi nước.
"
Tôi nghĩ rằng vi nhựa và nano nhựa đối với chúng ta cũng giống như amiăng đối với thế hệ trước.
“Tôi nghĩ rằng vi nhựa và nano nhựa đối với chúng ta cũng giống như amiăng đối với thế hệ trước,” Jeorge Deligiannakis, Giám đốc điều hành của Delvec, cho biết. “Chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu được những rủi ro, nhưng chúng ta cần phải học cách loại bỏ chúng.”
Delvec đã tạo ra một nguyên mẫu bộ lọc có khả năng giữ lại các hạt nhựa nano mà không làm tắc nghẽn dòng chảy của nước. Bộ lọc được phủ một lớp vật liệu nano được thiết kế đặc biệt, có khả năng liên kết với các hạt nhựa.
“Nó giống như một loại bột phản ứng trên bề mặt bộ lọc,” Deligiannakis giải thích. “Nó sẽ giữ lại các hạt nano nhựa khi nước chảy qua.”
Nguyên mẫu đã được thử nghiệm tại Slovenia. Tuy nhiên, nó vẫn cần được mở rộng quy mô để xử lý khối lượng nước thải lớn hơn nhiều tại các nhà máy xử lý nước thải.
“Bước tiếp theo là công nghiệp hóa,” Deligiannakis nói. “Chúng ta cần làm cho nó đủ mạnh mẽ để có thể xây dựng các cơ sở xử lý quy mô lớn.”
Tắt vòi nước trên nhựa
Các nhà nghiên cứu của dự án INSPIRE sẽ tiếp tục hợp tác cho đến mùa xuân năm 2027. Đến lúc đó, nhóm hy vọng sẽ không chỉ cho ra đời những công nghệ riêng lẻ mà còn là một kế hoạch chi tiết thực tiễn có thể được triển khai trên khắp châu Âu.
“Chúng ta cần phải ngừng sử dụng nhựa,” Everaert nói. “Hầu hết rác thải nhựa tích tụ trong các con sông và cuối cùng có thể bị cuốn trôi ra đại dương.”
Đồng thời, ông chỉ ra rằng, sông ngòi không chỉ đơn thuần là đường thủy. Chúng là những hệ sinh thái riêng biệt, giàu đa dạng sinh học và thiết yếu đối với cộng đồng con người.
Đối với Everaert, sứ mệnh này vẫn mang ý nghĩa cá nhân sâu sắc. Dòng sông mà ông từng quan sát khi còn nhỏ giờ đây là một phần của nỗ lực toàn châu Âu nhằm xem xét lại cách sử dụng, quản lý và ngăn ngừa rác thải nhựa.
Nếu dự án INSPIRE thành công, cảnh rác thải trôi dạt xuôi dòng có thể sẽ trở thành dĩ vãng. Thay vì mang theo rác thải nhựa ra biển, các con sông ở châu Âu có thể sẽ lại trong sạch.
Nghiên cứu trong bài viết này được tài trợ bởi Chương trình Horizon của EU. Quan điểm của những người được phỏng vấn không nhất thiết phản ánh quan điểm của Ủy ban Châu Âu. Nếu bạn thấy bài viết này hữu ích, vui lòng chia sẻ trên mạng xã hội.
