Các hệ thống tự nhiên không giải quyết vấn đề nhiễm khuẩn bằng trận mưa hóa chất có tính hủy diệt. Vài ngoại lệ trong phạm vi sinh học được công bố rộng rãi như rắn hung dữ, ếch độc, nhện có nọc và nấm độc chết người. Tuy nhiên, độc tính của chúng chỉ nhắm đến những loài khác, chớ ít khi nào gây nguy hại cho dòng họ của chúng – mặc dù nhện góa phụ đen ăn thịt bạn tình là một trường hợp ngoại lệ, như thường có trong các định luật sinh học. Trước khi dùng bất cứ một phương tiện hóa học nào gây nguy hiểm, đột biến gien hay ung thư cho sinh vật cùng họ, mọi loài trong tự nhiên đều sử dụng các lực vật lý. Trong khi thế giới hữu sinh, nhất là động, thực vật dễ dàng truyền cho người cảm hứng trong những lĩnh vực từ thi ca cho đến công nghệ, phần vô sinh của tự nhiên cũng có thể chia sẻ nhiều bài học.
Có khi nào bạn thắc mắc các dòng sông tự tẩy sạch như thế nào không? Chúng lợi dụng vật lý và nhu cầu dinh dưỡng của hai họ vi khuẩn khác nhau. Chuyển động cuồn cuộn của một dòng sông liên tục tạo ra những xoáy nước. Một xoáy nước làm tăng áp suất ở trung tâm của nó đến mức độ sức ép và lực ma sát trong phạm vi na-no-met chọc thủng màng vi khuẩn.
Rồi các vi khuẩn ấy trở thành mồi ngon cho những loài khác ở phía dưới sông. Thức ăn phân phối như thế kết hợp với những nơi hòa tan nhiều oxy và những vùng hiếm khí trong dòng sông cho phép vi khuẩn và vi tảo khoáng hóa phần sinh khối dư thừa một cách mau lẹ, hiệu quả. Đồng thời, sự thay đổi từ nơi có nhiều oxy hòa tan đến nơi thiếu không khí khiến vi khuẩn hiếu khí có hại không thể nào sống sót được.
Sức mạnh của xoáy nước do dòng chảy tạo ra theo định luật hấp dẫn thuộc về những trường hợp ấn tượng nhất mà chúng tôi nghiên cứu. Có bao giờ bạn thấy một con sông chảy theo đường thẳng không? Logic nào nằm trong sự quanh co uốn khúc của một dòng sông? Lạ lùng thay, các kỹ sư công nghiệp đương thời lại thiết kế mọi thứ theo đường thẳng với những góc 90 độ. Tuy nhiên, Friedensreich Hundertwasser, kiến trúc sư – họa sĩ – nhà thiết kế nổi tiếng của thế kỷ 20 đã từng tuyên bố: “Đường thẳng cứng nhắc hoàn toàn xa lạ với con người, đời sống và toàn thể tạo vật.”
Một người Áo khác, nhà phát minh tài ba Viktor Schauberger sáng tạo ra công nghệ nổ tung vào trong, đã dùng đa số thời gian làm việc với tư cách một nhà lâm nghiệp. Ông quan sát thấy chuyển động xoáy kép theo hai hướng thẳng đứng và nằm ngang của những xoáy nước ở một con sông khiến các vật rắn lắng đọng xuống giữa lòng sông, đồng thời xói mòn đất đá dọc theo hai bờ. Một trong những thiết kế ban đầu mang tính đột phá của ông là một hệ thống vận chuyển gỗ quanh co như một con sông, cho phép những súc gỗ không bị mắc kẹt khi di chuyển. Đáng lưu ý! Hệ thống vận chuyển theo đường thẳng bị tắc nghẽn, còn hệ thống quanh co lại thông suốt. Trong khi những con sông được chỉnh lưu khiến trầm tích tụ lại, thì những dòng sông uốn khúc cung cấp nước ngọt và sạch!
Các nhà phát minh Thụy Điển Curt Hallberg và Morten Oveson đã tạo ra một mô hình toán học cho phép dự đoán sức mạnh của bất kỳ một xoáy nước nào. Với công nghệ xoáy nước phát triển, hiện nay chúng ta có thể thay thế những giải pháp hóa học gây ô nhiễm bằng những giải pháp vật lý. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của công nghệ xoáy nước cùng với sự hiểu biết thêm về hình học tự nhiên của xoáy nước mở ra vô số cơ hội cho kinh tế và xã hội. Nếu chúng ta kết hợp các hiểu biết ấy với mái nhà gồm những ô ưa nước và kỵ nước mô phỏng theo con bọ sa mạc Namib, chúng ta có thể giảm tiêu dùng năng lượng và nguyên vật liệu, đồng thời tích trữ nước trên sân thượng một tòa nhà. Từ nơi đó, nước có thể theo định luật hấp dẫn chảy xuống các phòng phía dưới. Với công nghệ xoáy nước, chính nước xám dùng để giặt quần áo ở tầng mười có thể được tái sử dụng ở một, hai tầng dưới đó và như thế có thể giảm lượng nước thải từ 5 tới 10 lần.
Công ty Thụy Điển mới thành lập Watreco chào bán một thiết bị khử khí khỏi nước, chế tạo bằng công nghệ Vortex Process Technology® mà họ được cấp bằng sáng chế. Đó là một khả năng hấp dẫn cho những ai cần sản xuất hay bảo quản những lượng nước đá lớn. Khi bạn sản xuất nước đá, bạn đông lạnh cả nước lẫn không khí. Không khí là một chất cách nhiệt. Do đó, năng lượng cần để đông lạnh và bảo quản băng đá, chẳng hạn như ở sân khúc côn cầu hay nhà thi đấu trên băng, tùy thuộc vào lượng không khí hòa tan trong nước. Công nghệ xoáy nước loại trừ không khí nên tích cực góp phần tiết kiệm năng lượng (đến 43%, theo thử nghiệm của Đại học bang Ohio). Điều ấy làm giảm chi phí và tác động đến biến đổi khí hậu bằng cách loại trừ khí nhà kính ra khỏi quá trình tạo băng mà để sản xuất nó mỗi năm phải cần đến 100.000 kilowatt giờ.
Tuy nhiên, theo quan điểm doanh nghiệp, điều quyết định là băng đá sản xuất theo công nghệ ấy trong suốt nên những quảng cáo trưng bày dưới băng sẽ hiện rõ. Băng thường vỡ dưới trọng lượng của các đấu thủ khúc côn cầu vì bọt không khí trong nước khiến quá trình kết tinh không được hoàn hảo. Nhưng khi đã khử khí, băng vẫn trong và vững chắc ngay cả khi các đấu thủ trượt qua trượt lại trên đó. Chắc chắn những chuyên viên quảng cáo với kinh phí giới hạn sẽ nhận thấy ưu điểm phụ trội khi logo của họ được thấy rõ trong những buổi truyền hình thể thao. Rồi có lẽ cả những công ty quảng cáo cũng có thể bị thúc đẩy phải thanh toán hóa đơn. Đây có thể là một chiến thuật kinh doanh mới đầy lợi thế: công ty quảng cáo chi trả cho những thiết bị tiết kiệm năng lượng!
Thu nhập thêm từ dịch vụ quảng cáo nhiều gấp bội những khoản tiền tiết kiệm năng lượng và có thể tính bằng nhiều cách. Trong khi những khoản tiền to tát có thể được thỏa thuận với những nhà bảo trợ liên đoàn khúc côn cầu trên khắp thế giới, thì ở hàng ngàn sân trượt băng nhỏ hơn, việc sử dụng công nghệ xoáy nước để làm băng đá trong suốt có thể tạo ra thu nhập phụ trội và giảm áp lực kinh phí cho chính quyền địa phương.
Đáng chú ý là sân trượt băng của thị trấn Telluride thuộc bang Colorado tiêu thụ nhiều năng lượng nhất, chỉ sau nhà máy xử lý nước. Mới đây, thị trấn mua một hệ thống xoáy nước cho sân trượt băng của mình. Thị trấn dự kiến chi phí năng lượng sẽ giảm nhiều từ năm 2010, khi hệ thống được hoàn thành. Ở một nơi khác, thành phố Thụy Điển Malmö thấy rõ tiềm năng tiết kiệm/thu nhập nên đã xây dựng toàn bộ hệ thống làm băng đá bằng công nghệ xoáy nước. David Henderson, huấn luyện viên chính của đội khúc côn cầu Pháp, báo cáo đánh giá của ê kíp của mình về băng đá sản xuất bằng công nghệ xoáy nước như sau: “Các đấu thủ ưu tú đã đồng thanh khen ngợi sự cải tiến chất lượng băng về mặt rắn chắc và lâu bền. Băng trở nên trong hơn, dẫn đến một cải tiến quan trọng thứ hai: quảng cáo cho các nhà bảo trợ được thấy rõ ràng.”
Giá trị tạo ra bởi các ứng dụng vật lý thật là to lớn và vượt quá chi phí đầu tư rất nhiều. Thậm chí nó khiến cho việc tiết kiệm năng lượng có vẻ như là một lợi ích phụ thôi! Một công nghệ đơn giản tạo lợi thế cạnh tranh mới trong việc quảng cáo mà thoạt nhìn không thấy liên hệ gì đến không khí, năng lượng hay băng đá. Ước chừng trên thế giới có 16.000 sân trượt băng trong nhà. Nếu tất cả đều chấp nhận công nghệ xoáy nước, mỗi năm tổng số tiền tiết kiệm điện có thể đạt tới khoảng 200 triệu đô la. Hơn thế nữa, chi phí có thể sẽ thấp hơn nhiều so với tiền tiết kiệm được ngay trong năm đầu.
GS Gunter Pauli
