Tại sao nước biển không thể dập tắt núi lửa?

Dung nham từ núi lửa có nhiệt độ cực kỳ cao, thường nằm trong khoảng từ 700°C đến 1200°C. Khi nước biển tiếp xúc với nhiệt độ này, nó sẽ lập tức bốc hơi, tạo ra một lớp hơi nước dày đặc ngăn cách giữa nước và dung nham, khiến cho việc làm dịu dung nham trở nên cực kỳ khó khăn.

Khi nước biển tiếp xúc với dung nham nóng, nó nhanh chóng chuyển sang thể hơi, dẫn đến sự giãn nở đột ngột. Quá trình này không chỉ tạo ra áp suất lớn mà còn có thể gây ra các vụ nổ hơi nước - hiện tượng có thể làm tăng độ nguy hiểm của vụ phun trào núi lửa, thay vì kiểm soát nó. Điều này lý giải tại sao nước biển không thể dập tắt núi lửa.

Ngoài ra, phản ứng giữa muối trong nước biển và một số khoáng chất trong dung nham có thể dẫn đến sự phát thải các hợp chất nguy hiểm, bao gồm khí clo, có khả năng gây hại cho môi trường xung quanh và con người.

Lượng nước biển cần thiết để dập tắt một vụ phun trào núi lửa là rất lớn. Dung nham liên tục được đẩy lên từ sâu dưới lòng đất, và khối lượng khổng lồ của nó khiến việc sử dụng nước để làm nguội trở nên không khả thi. Thực tế là, núi lửa có thể phun trào trong một thời gian dài mà không bị cản trở.

Các phản ứng diễn ra bên trong núi lửa sản sinh ra nhiệt lượng lớn hơn rất nhiều so với khả năng làm mát của nước biển. Việc thêm nước vào không đủ để ngăn chặn được các phản ứng nhiệt học mạnh mẽ này.

Theo sách Những bí ẩn quanh ta, vẫn có những ngọn núi lửa ngầm dưới biển. Đá nóng chảy của từ những ngọn núi này chảy tràn ra trên đáy đại dương và được nước biển làm nguội, tạo ra nham thạch gối.

Ở độ sâu 2.000 mét, áp suất cao ngăn cản sự hình thành các vụ nổ hơi nước. Nhưng lên cao hơn, khi áp suất giảm đi, các vụ nổ này liên tiếp xảy ra. Người ta đã đo được lúc núi lửa phun ở Surtsey, một hòn đảo ngoài khơi Iceland, cứ 3 phút lại có một vụ nổ với sức công phá từ 20 đến 40 kiloton.

Vì nước biển không thể dập tắt được núi lửa nên trên thực tế, thay vì cố chấp dập một núi lửa đang hoạt động bằng nước, các nhà khoa học thường tập trung vào việc dự đoán và theo dõi hoạt động của núi lửa để giảm thiểu nguy cơ thiệt hại về người và tài sản.

Công tác sơ tán, cảnh báo sớm và nghiên cứu sâu về địa chất núi lửa đóng vai trò quan trọng hơn trong việc bảo vệ con người khỏi các mối nguy hiểm tiềm tàng của vụ phun trào núi lửa.

Mặc dù nước biển là nguồn tài nguyên tiện lợi và dồi dào nhưng trong trường hợp núi lửa phun, việc sử dụng nước lại không hiệu quả và có thể mang lại hậu quả không lường trước được. Các giải pháp quản lý và nghiên cứu núi lửa vẫn là yếu tố then chốt để bảo đảm an toàn trước sức mạnh của tự nhiên.

Để vệ sinh, các loại máy rửa thủy lực hay cả máy kéo được trang bị bàn chải thủy lực thường được sử dụng để làm sạch các tấm pin mặt trời này, nhưng cả hai công cụ này đều làm tốn nhiều chi phí, đặc biệt là gây lãng phí rất nhiều nước, cũng như phát ra khí thải động cơ khi vận hành.

Trước bài toán nan giải này, công ty năng lượng tái tạo khổng lồ của Ý Enel Green Power, và công ty khởi nghiệp công nghệ robot Reiwa có trụ sở tại Sicily chung tay phát triển một robot tự động làm sạch các tấm pin mặt trời, mà không cần sử dụng nước, hay dầu diesel được tiêu thụ để vận hành, do đó loại bỏ được nhiều lượng khí thải CO2 liên quan.

Thiết bị robot đặc biệt này có tên là SandStorm, nó tự động di chuyển dọc theo các dãy tấm pin mặt trời để làm sạch, và sau đó tự sạc lại bằng năng lượng mặt trời khi quay trở lại trạm kết nối. Điểm cộng đáng chú ý là SandStorm có thể sạc vào ban ngày, và sau đó làm sạch tấm pin mặt trời vào ban đêm, nên không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất năng lượng của các tấm pin.

Robot này làm sạch các tấm pin mặt trời bằng hệ thống chổi được thiết kế và sản xuất đặc biệt, có thể thích ứng với sự gập ghềnh tốt, và di chuyển độc lập, linh hoạt giữa các dãy tấm pin mặt trời, đặc biệt là ở những trang trại năng lượng mặt trời có quy mô lớn. Mặt khác, robot này cũng không cần sự trợ giúp của con người nên không có rủi ro nào mang lại cho người vận hành.

Công ty Enel Green Power đã thử nghiệm robot SandStorm tại trung tâm nghiên cứu của họ ở Catania, Sicily và trên khu vực trang trại năng lượng mặt trời công suất 1 megawatt (MW) mà họ vận hành ở Totana, Tây Ban Nha.