Nước trong sản xuất điện thoại thông minh

Ở một góc độ khác, nước ảo đóng vai trò không thể thiếu trong việc sản xuất các thiết bị này.

Theo Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), sản xuất và các ngành công nghiệp khác sử dụng nước để tạo ra sản phẩm, ví dụ các thiết bị làm mát. Trong ngành công nghiệp bán dẫn, nước siêu tinh khiết là thứ không thể thiếu để tạo ra chip điện thoại, máy tính.

Trái với nước mặn, nước ngọt cần thiết cho hầu hết mọi quá trình của con người, đóng góp phần lớn không chỉ trong nhiều hoạt động như ăn uống, nấu nướng, giặt giũ, mà còn cho quá trình nông nghiệp và công nghiệp.

Mặc dù nước ngọt trên đất liền được bổ sung liên tục qua các chu kỳ, nhưng nó vẫn là một tài nguyên hữu hạn. Biến đổi khí hậu, hiện tượng nóng lên và thương mại toàn cầu là những nguyên nhân khiến hệ thống nước trên toàn thế giới bị ảnh hưởng tiêu cực. 

Những hạn chế này làm nảy sinh ra câu hỏi: Có bao nhiêu lượng nước ngọt có sẵn hàng năm và bao nhiêu lượng con người đang tiêu thụ?

Để trả lời cho phần thứ hai của câu hỏi, cần nhắc tới khái niệm về “dấu chân nước” (tiếng Anh: water footprint). Dấu chân nước được phát triển để chỉ ra việc sử dụng nước ngọt dựa trên tiêu dùng. Nó có liên quan mật thiết đến khái niệm nước ảo (tiếng Anh: virtual water). Nước ảo được hiểu tương tự như lượng nước được sử dụng để sản xuất một sản phẩm.

Nước ảo và dấu chân nước

Trong những thứ hàng hóa mà người Việt Nam mua, sử dụng và vứt bỏ là hàng triệu lít nước ảo mà ta không nhìn thấy. Sản xuất các vật liệu hàng ngày như giấy, nhựa, kim loại và vải cần nước, thậm chí là rất nhiều nước.

Việc xác định được cần bao nhiêu nước để tạo ra các nguyên liệu thô và sản phẩm mà tất cả chúng ta sử dụng và tiêu thụ là bước đầu tiên quan trọng để hướng tới việc tiết kiệm nước và sử dụng nước hiệu quả hơn.

Theo định nghĩa của Water Footprint Network, dấu chân nước bao gồm 3 thành phần: dấu chân nước xanh dương, dấu chân nước xanh lá, dấu chân nước xám. Trong đó:

Dấu chân nước xanh dương: Lượng nước mặt và nước ngầm cần thiết (bay hơi hoặc sử dụng trực tiếp) để sản xuất một vật dụng hay một dịch vụ.

Dấu chân nước xanh lá: Lượng nước mưa cần thiết (bay hơi hoặc sử dụng trực tiếp) trong một quá trình sản xuất.

Dấu chân nước xám: Lượng nước ngọt cần thiết để pha loãng nước thải từ quá trình sản xuất, nhằm duy trì chất lượng nước, được xác định bởi các tiêu chuẩn của địa phương.

Nước ảo cần thiết cho hầu hết các bước trong quy trình sản xuất đối với nhiều nguyên liệu thô và thành phẩm. Dấu chân nước của một sản phẩm được tính bằng cách cộng tất cả lượng nước cần thiết cho mỗi bước của quy trình sản xuất. Bảng dưới đây liệt kê lấy mẫu dấu chân nước để sản xuất một số mặt hàng tiêu dùng thông thường.

Có bao nhiêu nước ảo trong điện thoại thông minh?

Dựa vào đặc điểm và hoạt động sản xuất điện thoại thông minh, dấu chân nước của nó nằm trong nhóm “dấu chân nước xám”.

Nước thải ra từ quá trình sản xuất các bộ phận được đưa tới các đường nước xung quanh. Những đường nước đó thường có giới hạn ô nhiễm mà các nhà sản xuất phải đáp ứng trước khi họ có thể đưa nước thải xuống đường ống và vào đường nước. Khi đó, cần sử dụng nước để làm sạch và pha loãng nước thải, tức là lượng nước xám tăng lên. 

Điện thoại bao gồm nhiều thành phần được tạo ra theo nhiều bước, và mỗi bước đều tiêu thụ nước. Nhiều tài nguyên, vật liệu và bộ phận được sử dụng trong sản xuất điện thoại thông minh, bao gồm kim loại đất hiếm (ví dụ: lithium), thiếc, thủy tinh và nhựa.

Sản xuất bao gồm các bước như khai thác kim loại quý, tạo ra hóa chất tổng hợp cho keo và nhựa, các vi mạch, tạo hình và sản xuất kim loại và các nguyên liệu thô khác, sản xuất pin, đánh bóng màn hình cảm ứng, lắp ráp và đóng gói. 

Theo số liệu thống kê của Water Footprint Calculator, khi tổng hợp lại tất cả các bước để tạo ra một chiếc điện thoại thông minh, lượng nước cần thiết để sản xuất ước tính là 12.760 lít.

Thuật ngữ ảo được sử dụng để chỉ rằng lượng nước được sử dụng nhiều hơn trong quá trình sản xuất so với chính sản phẩm cuối cùng. Dấu chân nước và nước ảo đều đề cập tới lượng nước được sử dụng cho một sản phẩm.

Nhưng dấu chân nước có thể cho chúng ta nhìn nhận một bức tranh toàn diện hơn vì nó có thể cho biết thêm nguồn nước, thời gian và vị trí khi nó được sử dụng. Ngoài ra, dấu chân nước có thể được áp dụng rộng rãi hơn không chỉ cho một sản phẩm mà còn cho các cá nhân, công ty, thành phố hoặc quốc gia.

Dấu chân nước tính toán việc sử dụng và ô nhiễm nước ngọt trực tiếp và gián tiếp dọc theo chuỗi cung ứng trong toàn bộ quá trình sản xuất theo một phép đo thể tích. Do đó, dấu chân nước có thể là một chỉ số toàn diện về việc sử dụng tài nguyên nước ngọt. Dấu chân nước cho biết nguồn và lượng nước ngọt được sử dụng cũng như mức độ ô nhiễm.

Việc sản xuất như vậy sẽ cần nhiều nước và các vấn đề bắt đầu nảy sinh.

Như đã trình bày ở trên, việc sản xuất điện thoại gắn liền với ngành công nghiệp bán dẫn, một trong những ngành cần một lượng lớn nước ảo để duy trì vận hành, đòi hỏi quốc gia sản xuất đảm bảo an ninh nguồn nước tốt. Tức là luôn đảm bảo tốt nguồn cung và phân bố đều ngay cả trong trường hợp hạn hán cực đoan gây khan hiếm nước, hay xử lý kịp thời những đợt lũ lụt kéo dài.

Nhìn nhận được những khó khăn đó, cũng như với tình trạng biến đổi khí hậu như hiện nay, việc đưa ra các giải pháp và hành động để sử dụng nước thông minh, vừa tiết kiệm vừa hiệu quả là cần thiết. Dưới đây là một số đề xuất cũng như kinh nghiệm mà các “ông lớn” công nghệ trải qua trong quá khứ:

Xác định rõ ràng dấu chân nước của sản phẩm

Năm 2014, điện thoại thông minh Honor 6 Plus của Huawei đã trở thành điện thoại thông minh đầu tiên trên thế giới được công ty xác minh của Đức TÜV SÜD cấp Báo cáo Kiểm tra Dấu chân nước trên sản phẩm. 

Chi tiết quy trình đánh giá dấu chân nước nội bộ đã được thiết lập để định hướng cho việc phát triển sản phẩm tiếp theo cho Huawei. Kết quả đo dấu chân nước của sản phẩm cũng cung cấp thông tin tham khảo cho các sản phẩm tiếp theo của Huawei về thiết kế, sản xuất và hiệu quả sử dụng nước tốt hơn.

Năm 2019, theo báo cáo của Huawei, họ đã sử dụng 13 tỷ lít nước trong toàn bộ hoạt động của mình, tăng 28% so với cùng kỳ năm ngoái. Huawei công khai minh bạch con số này và đưa ra một lý giải hợp lý sự gia tăng này: “Do tăng trưởng kinh doanh, các địa điểm xây dựng lớn hơn và các khu vực cảnh quan lớn hơn”.

Việc nắm được con số cụ thể lượng nước để sản xuất điện thoại giúp các công ty có thể chủ động kiểm soát mức độ sử dụng và kiểm tra tình trạng ô nhiễm.

Tăng cường nỗ lực tái chế nước

Vào năm 2019, theo dữ liệu được cung cấp từ Aquatech, một công ty hàng đầu thế giới về hệ thống lọc nước và công nghệ xử lý nước thải cho các thị trường công nghiệp và cơ sở hạ tầng, các cơ sở của Apple đã sử dụng 5 tỷ lít nước, với việc sử dụng nước ngọt chỉ tăng 9% so với cùng kỳ. Việc sử dụng nước tái chế cũng tăng 68% từ 239 triệu lít lên 401 triệu lít.

Sử dụng công cụ Aqueduct từ Viện Tài nguyên Thế giới, Apple đã xác định hơn 100 địa điểm chuỗi cung ứng hàng đầu nơi họ đang cung cấp các trang thiết bị, đào tạo và kỹ thuật nước để giảm mức sử dụng.

Cùng năm, 136 nhà cung cấp đã tham gia vào chương trình Nước sạch, chương trình mà họ tuyên bố là tiết kiệm hơn 35 tỷ lít nước ngọt. Trong đó, một nhà cung cấp có trụ sở tại Trung Quốc đã phát triển một hệ thống tái chế sử dụng điện phân để loại bỏ đồng khỏi nước theo quy trình ăn mòn vi mô. 

Cách tiếp cận đó đã cho phép nhà cung cấp tái sử dụng 53% nguồn nước địa phương mà họ có. Trung bình, các nhà cung cấp trong chương trình Nước sạch đã đạt được tỷ lệ tái sử dụng nước thải là 40%.

Chủ động thiết lập tái chế nước

Tháng 6/2020, Samsung Electronics công bố Báo cáo Bền vững, với tuyên bố đã tăng lượng nước tái chế lên 10% so với năm trước. Điều này đạt được nhờ kết hợp việc tối ưu hóa địa điểm làm việc, cải tiến quy trình sản xuất và thiết lập hệ thống tái chế.

Báo cáo cho biết thêm tại các nhà máy bán dẫn của họ, mức sử dụng nước cao, bằng cách thay đổi các giá trị kiểm soát quá trình, phương pháp xử lý nước thải và tối ưu hóa hoạt động, đã tiết kiệm được 4,2 triệu lít nước hàng ngày.