EU thất thoát gần 1/4 lượng nước đã xử lý, AI có thể giúp giảm lãng phí

Châu Âu đang mất khoảng 23% lượng nước đã xử lý trước khi đến được người sử dụng do hệ thống đường ống cũ kỹ và rò rỉ. Trong bối cảnh hạn hán và thiếu nước ngày càng nghiêm trọng, số hóa và trí tuệ nhân tạo (AI) được kỳ vọng giúp ngành nước chuyển từ sửa chữa bị động sang giám sát liên tục và bảo trì dự báo…

Theo Water Europe, việc nâng cấp hệ thống nước dựa trên AI có thể tạo ra khoảng 3 tỷ euro khoản tiết kiệm mỗi năm và hơn 13.000 việc làm. Ảnh: Luca Bruno

Nhu cầu nước toàn cầu dự kiến tăng 55% vào năm 2050, trong khi các nguồn cung ngày càng chịu áp lực bởi biến đổi khí hậu. Tại châu Âu, việc thất thoát một lượng lớn nước đã qua xử lý không chỉ gây lãng phí tài nguyên mà còn làm gia tăng chi phí năng lượng, hóa chất và vận hành hệ thống.

Theo Water Europe, việc nâng cấp hệ thống nước dựa trên AI có thể tạo ra khoảng 3 tỷ euro khoản tiết kiệm mỗi năm và hơn 13.000 việc làm.

HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG CŨ KỸ GÂY THẤT THOÁT LỚN

Khi các đợt hạn hán ngày càng nghiêm trọng trên khắp châu Âu, gây ra tình trạng thiếu nước tại nhiều khu vực, những hệ thống đường ống đã xuống cấp đang góp phần làm nguồn nước của Liên minh châu Âu (EU) suy giảm nhanh hơn.

Châu Âu hiện thất thoát khoảng 23% lượng nước không tạo doanh thu (NRW) do rò rỉ. Đây là lượng nước đã được khai thác và xử lý nhưng không đến được các hộ gia đình hoặc người sử dụng cuối cùng. Tỷ lệ NRW có sự khác biệt rất lớn giữa các quốc gia, từ khoảng 6% tại Hà Lan đến 45% tại Bulgaria, kéo theo chi phí sửa chữa và khắc phục sự cố đáng kể.

Chỉ riêng trong năm 2024, 67% số cơ sở được theo dõi tại EU ghi nhận tình trạng rò rỉ, làm thất thoát 772 triệu lít nước, tương đương khoảng 300 bể bơi Olympic, với chi phí hơn 3 triệu euro.

Trong năm 2025, Smartvatten, một công ty của Phần Lan, đã theo dõi 19,3 tỷ lít nước. Trong số này, 1,47 tỷ lít, tương đương khoảng 9,8 triệu bồn tắm, bị thất thoát do rò rỉ.

Theo ông Durk Krol, Giám đốc điều hành Water Europe, AI có thể giúp các đơn vị cung cấp nước chuyển từ mô hình “kiểm tra định kỳ và can thiệp khi có sự cố” sang “giám sát liên tục, bảo trì dự báo và quản lý chủ động”.

Đây là một yêu cầu ngày càng cấp thiết khi phần lớn trong tổng số 4,4 triệu km mạng lưới cấp nước sạch và 2,6 triệu km mạng lưới thoát nước của châu Âu được xây dựng trong thời kỳ hậu chiến vẫn đang được sử dụng.

Những thay đổi về nhiệt độ, sự dịch chuyển của mặt đất và thành phần hóa học của nước đã làm suy yếu các đường ống, khiến nguy cơ xảy ra sự cố ngày càng lớn.

“Phần lớn cơ sở hạ tầng nước của châu Âu nằm dưới lòng đất, vì vậy về mặt chính trị và xã hội, chúng gần như vô hình cho đến khi xảy ra sự cố”, ông Krol nhận xét.

Trong khi đó, đường ống là những tài sản có tuổi thọ dài, thường được kỳ vọng hoạt động trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, giá nước và ngân sách công không phải lúc nào cũng đủ để trang trải toàn bộ chi phí vận hành, bảo trì và thay mới.

Bà Hildegard Bentele, nghị sĩ Nghị viện châu Âu thuộc Nhóm Đảng Nhân dân châu Âu (EPP) và Chủ tịch Nhóm nghị sĩ về nước tại Nghị viện châu Âu, cho rằng nguyên nhân của tình trạng trì hoãn bảo trì còn bắt nguồn từ cách nhìn nhận về giá trị của nước.

Theo bà, châu Âu trong thời gian dài chưa thực sự coi nước là một nguồn lực chiến lược mà xem đây là tài nguyên giá rẻ và luôn sẵn có. “Nước trước đây chưa được coi là một ưu tiên chiến lược - vấn đề mà Chiến lược về khả năng chống chịu của nguồn nước hiện đang giải quyết”, bà nói.

Tình trạng này trở nên đáng lo ngại hơn khi các đợt nắng nóng lan rộng trên khắp châu Âu. “Hạn hán chủ yếu xuất phát từ tình trạng thiếu mưa kéo dài và nhiệt độ cao hơn. Nhưng rò rỉ làm giảm lượng nước có thể sử dụng, khiến tác động của hạn hán nghiêm trọng hơn và khiến hạn hán nhanh chóng chuyển thành tình trạng thiếu nước”, ông Krol cảnh báo.

ĐẦU TƯ HẠ TẦNG NƯỚC VẪN CHƯA ĐỦ

Báo cáo EurEau 2026 cho thấy lượng nước thất thoát tại châu Âu đã giảm nhẹ, xuống khoảng 23,5%, so với 24% trong báo cáo năm 2021. Các nhà cung cấp dịch vụ nước tại châu Âu hiện đầu tư khoảng 36,6 tỷ euro mỗi năm vào cơ sở hạ tầng, tăng 17,5% so với năm 2021. Tuy nhiên, con số này chỉ tương đương 82,38 euro/người/năm.

Theo ông Krol, các quốc gia thành viên vẫn phải đối mặt với nhiều vấn đề như tồn đọng trong bảo trì, sự cạnh tranh giữa các ưu tiên đầu tư, khả năng thu hồi chi phí thấp và năng lực triển khai dự án hạn chế.

Giá nước thấp cũng làm gia tăng áp lực. Tại Romania, giá nước có thể chỉ ở mức 1,5 euro/m3. Tại châu Âu, giá nước là vấn đề nhạy cảm về chính trị bởi nước được coi là một quyền con người và dịch vụ thiết yếu. Tuy nhiên, ông Krol cảnh báo việc duy trì giá nước thấp một cách nhân tạo có thể trì hoãn những khoản đầu tư cần thiết, đồng thời chuyển chi phí và rủi ro lớn hơn cho các thế hệ người sử dụng trong tương lai.

Sự phân mảnh của ngành nước cũng khiến việc đầu tư và bảo trì trở nên khó khăn hơn. Theo EurEau, Đức và Pháp mỗi nước có hơn 5.000 đơn vị cung cấp nước.

Ông Krol cho rằng nhiều đơn vị có quy mô quá nhỏ để tự đảm nhận các khoản đầu tư lớn, đồng thời thiếu chuyên môn, năng lực số hóa, lợi thế kinh tế theo quy mô và khả năng tiếp cận nguồn vốn.

Tuy nhiên, hợp tác ở cấp khu vực, sử dụng chung dịch vụ, xây dựng hệ thống dữ liệu chung và tập hợp các dự án có thể giúp khắc phục những hạn chế này. Theo bà Bentele, câu hỏi quan trọng là ai sẽ trả tiền cho những khoản đầu tư cần thiết ngay từ bây giờ.

Trong khi đó, ông Krol cho rằng giải pháp không đơn thuần là tăng hóa đơn tiền nước. Điều quan trọng hơn là phải nhìn nhận đúng giá trị của nước đối với nền kinh tế, sức khỏe con người và an ninh năng lượng.

Theo đó, giá nước, thuế và nguồn vốn công cần được tính đến trong các quyết định liên quan đến cơ sở hạ tầng, công nghiệp và đầu tư, nhằm bảo đảm dịch vụ cung cấp nước ổn định và bảo vệ các hộ gia đình dễ bị tổn thương.

AI GIÚP “BIẾN NHỮNG THẤT THOÁT VÔ HÌNH THÀNH HỮU HÌNH”

Xây dựng năng lực mới cho ngành nước và đổi mới cơ sở hạ tầng là cần thiết, nhưng số hóa hệ thống đường ống được xem là chìa khóa để giảm lượng nước không tạo doanh thu.

Theo ông Krol, lợi ích quan trọng nhất của số hóa là có thể “biến những thất thoát vô hình thành hữu hình”. Các điểm rò rỉ thường diễn ra âm thầm và kéo dài, khiến chi phí trở nên lớn hơn do không được phát hiện kịp thời. Các hệ thống phát hiện rò rỉ theo thời gian thực có thể cảnh báo những sự cố trong mạng lưới. Công nghệ giám sát âm thanh có khả năng phát hiện rò rỉ thông qua tiếng động dưới lòng đất.

Ông Krol cho biết AI có thể kết hợp dữ liệu quan sát từ vệ tinh với dữ liệu của các trạm thời tiết, cảm biến mặt đất, hệ thống giám sát nước ngầm và hồ chứa để nâng cao khả năng chuẩn bị ứng phó với hạn hán. Trong những điều kiện phù hợp, các hệ thống này có thể đưa ra cảnh báo mang tính xác suất trước vài tuần hoặc thậm chí vài tháng. Tuy nhiên, theo ông Krol, AI chỉ có thể phát huy tối đa tiềm năng khi dữ liệu về nước được chia sẻ rộng rãi.

Water Europe đang thúc đẩy xây dựng một Thị trường đơn nhất kỹ thuật số trên toàn EU đối với dữ liệu và hoạt động vận hành ngành nước, nhằm tạo ra một nguồn thông tin đáng tin cậy ở cấp lưu vực sông để các cơ quan quản lý, doanh nghiệp cung cấp nước và các ngành kinh tế sử dụng nước có thể cùng dựa trên những dữ liệu nhất quán và đã được xác thực.

Mô hình này không nhất thiết phải tập trung toàn bộ dữ liệu vào một cơ sở dữ liệu duy nhất. Thay vào đó, có thể xây dựng một hệ thống liên kết, kết nối các nguồn dữ liệu đáng tin cậy do nhiều tổ chức khác nhau quản lý.

Dù vậy, số hóa cũng đi kèm với những rủi ro. Bà Bentele cho rằng các đơn vị cung cấp nước là một phần của cơ sở hạ tầng thiết yếu tại các quốc gia thành viên EU, vì vậy cần có những biện pháp bảo vệ mạnh mẽ để ứng phó với các cuộc tấn công mạng và nguy cơ thiên lệch thuật toán trong những hệ thống quản lý nước kỹ thuật số.

Hiện chưa có một mức chi phí cố định cho số hóa, cũng không có tỷ lệ cụ thể cho thấy công nghệ này sẽ giúp giảm bao nhiêu phần trăm lượng nước thất thoát. Theo ông Krol, hiệu quả phụ thuộc vào đặc điểm và tình trạng ban đầu của từng mạng lưới.

Tuy nhiên, yêu cầu đầu tư là rất rõ ràng khi các ngành sử dụng nhiều nước của châu Âu, bao gồm nông nghiệp, năng lượng và sản xuất chất bán dẫn, hiện có giá trị khoảng 192 tỷ euro và có thể đạt 1.000 tỷ euro vào năm 2030, trong khi nhu cầu sử dụng nước dự kiến cao hơn 2,6 lần.

Nếu không có nguồn cung nước ổn định và được giám sát chặt chẽ, những ngành này có thể phải đối mặt với giới hạn sản xuất do phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước liên tục. Điều này cũng có thể làm giảm động lực đầu tư và gây gián đoạn chuỗi cung ứng.

Không có hệ thống giám sát kỹ thuật số, các điểm rò rỉ và sụt giảm áp suất có thể không được phát hiện cho đến khi đường ống vỡ, gây gián đoạn cấp nước hoặc khiến hệ thống ngừng hoạt động, đồng thời làm tăng chi phí sửa chữa.

Rủi ro không chỉ nằm ở kinh tế. Nước máy nhìn chung an toàn nhờ hoạt động giám sát và kiểm soát áp suất, nhưng các mạng lưới đường ống có thể tạo điều kiện cho vi khuẩn xâm nhập, ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe nếu không được giám sát từ xa liên tục.

Việc thiếu giám sát kỹ thuật số cũng gây tổn hại cho môi trường. Nước phải được khai thác, xử lý và bơm, qua đó tiêu tốn năng lượng và hóa chất. Khi nước bị rò rỉ, những nguồn lực này cùng với lượng phát thải liên quan cũng bị lãng phí.

Theo Eurostat, cứ 1% lượng nước thất thoát sẽ làm mức tiêu thụ năng lượng tăng 3% và phát sinh khoảng 119 triệu tấn CO₂.

Theo ông Krol, thước đo thực sự của đầu tư kỹ thuật số không nằm ở số lượng công nghệ được triển khai, mà ở những kết quả có thể đo lường được: lượng nước tiết kiệm, số sự cố được ngăn chặn, mức tiêu thụ năng lượng giảm và tuổi thọ của cơ sở hạ tầng được kéo dài.