Cát bao phủ một diện tích rất lớn trên bề mặt Trái Đất. Đối với nhiều người, đây là nguồn tài nguyên gần như vô tận. Tuy nhiên, thực tế lại hoàn toàn khác. Theo các chuyên gia, cát hiện là loại tài nguyên thiên nhiên được con người khai thác nhiều thứ hai trên thế giới, chỉ sau nước ngọt, đồng thời có sản lượng khai thác còn lớn hơn cả dầu mỏ.
Cát là nguyên liệu không thể thiếu trong xây dựng nhà ở, cầu đường, sản xuất bê tông, xi măng, thủy tinh, gạch, cải tạo đất, sản xuất vi mạch bán dẫn, pin mặt trời và nhiều ngành công nghiệp công nghệ cao. Quá trình đô thị hóa nhanh chóng cùng sự bùng nổ của ngành xây dựng khiến nhu cầu sử dụng cát liên tục gia tăng trong nhiều thập kỷ qua.
Điều đáng nói là không phải mọi loại cát đều có thể sử dụng cho xây dựng. Cát sa mạc tuy rất nhiều nhưng hạt quá tròn và nhẵn do bị bào mòn bởi gió nên không thể kết dính tốt trong bê tông. Loại cát được sử dụng chủ yếu là cát sông, cát biển đã qua xử lý hoặc cát khai thác từ các mỏ đá. Chính vì vậy, nguồn cát có thể khai thác thực tế nhỏ hơn rất nhiều so với lượng cát tồn tại trên Trái Đất.
Cát tưởng chừng là nguồn tài nguyên vô tận nhưng đang dần trở thành một loại tài nguyên chiến lược của thế kỷ XXI. Tốc độ khai thác hiện nay đã vượt xa khả năng tái tạo tự nhiên, kéo theo hàng loạt hệ lụy về môi trường, kinh tế và xã hội.
Khủng hoảng cát toàn cầu
Một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến nguy cơ cạn kiệt cát là tình trạng "cầu vượt cung". Mặc dù cát là nguồn tài nguyên có thể được tái tạo thông qua quá trình phong hóa đá và bồi lắng của sông ngòi, nhưng tốc độ hình thành tự nhiên diễn ra trong hàng trăm đến hàng nghìn năm, hoàn toàn không theo kịp tốc độ khai thác của con người.
Theo khảo sát của tổ chức Freedonia, năm 2016 tổng sản lượng cát khai thác phục vụ xây dựng trên thế giới đạt khoảng 13,7 tỷ tấn, trong đó gần 70% được tiêu thụ tại châu Á. Riêng Trung Quốc tiêu thụ gần 5 tỷ tấn mỗi năm. Khoảng hai phần ba lượng xi măng toàn cầu cũng được sử dụng tại Trung Quốc và Ấn Độ do quá trình đô thị hóa diễn ra với tốc độ rất nhanh.
Theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), tổng lượng cát và sỏi được sử dụng trên toàn cầu hiện đã vượt 40–50 tỷ tấn mỗi năm, cao hơn khoảng 200% so với cách đây hai thập kỷ. Điều này đồng nghĩa với việc mỗi năm nhân loại đang tiêu thụ nhiều cát hơn khả năng tự nhiên có thể bổ sung.
Nhận định về thực trạng này, Pascal Peduzzi, Giám đốc Cơ sở dữ liệu Thông tin Tài nguyên Toàn cầu của UNEP, cho biết: "Chúng ta từng cho rằng cát có ở khắp mọi nơi và sẽ không bao giờ cạn kiệt. Nhưng trên thực tế, ở nhiều nơi điều đó đã xảy ra."
Singapore và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất (UAE) là hai quốc gia nhập khẩu cát lớn nhất thế giới. Trong khoảng bốn thập kỷ, diện tích Singapore đã mở rộng thêm hơn 130 km² nhờ hoạt động lấn biển bằng cát. Trong khi đó, UAE đã sử dụng khoảng 185 triệu m³ cát để xây dựng các quần đảo nhân tạo nổi tiếng phục vụ du lịch như Palm Jumeirah hay The World.
Hệ lụy từ việc khai thác cát bừa bãi
Theo UNEP, hoạt động xuất khẩu cát sang Singapore từng là một trong những nguyên nhân khiến 24 hòn đảo nhỏ của Indonesia biến mất do bị khai thác quá mức. Sau đó, Indonesia đã cấm xuất khẩu cát sang Singapore. Campuchia và Malaysia cũng lần lượt cấm xuất khẩu cát biển nhằm bảo vệ môi trường. Trớ trêu hơn, UAE – quốc gia sở hữu sa mạc rộng lớn – vẫn phải nhập khẩu cát xây dựng từ Australia vì cát sa mạc không phù hợp cho bê tông.
Tuy nhiên, nhu cầu về cát trên thế giới vẫn tiếp tục tăng và chưa có dấu hiệu chững lại. Điều này kéo theo sự phát triển của thị trường khai thác và buôn bán cát trái phép với quy mô rất lớn. Ở nhiều quốc gia, cát đã trở thành "vàng mới".
Điển hình là tại Ấn Độ, các băng nhóm khai thác cát trái phép, còn được gọi là "mafia cát", hoạt động rất mạnh. Nhiều vụ đe dọa, hành hung, thậm chí giết người đã xảy ra nhằm tranh giành quyền khai thác hoặc ngăn cản lực lượng chức năng.
Theo nhà hoạt động môi trường người Tây Ban Nha Alex Gonzalez Davidson, ngành công nghiệp cát toàn cầu có giá trị khoảng 70 tỷ USD mỗi năm, trong đó ít nhất 15 tỷ USD đến từ các hoạt động khai thác bất hợp pháp.
Tại Maroc, khoảng một nửa lượng cát sử dụng trong xây dựng được khai thác trái phép từ các bãi biển. Hậu quả là nhiều bờ biển bị xói lở nghiêm trọng, làm suy giảm sức hấp dẫn du lịch và đe dọa sinh kế của người dân địa phương.
Không chỉ Maroc, khai thác cát quá mức còn gây tổn hại nghiêm trọng đến các rạn san hô ở Kenya, làm suy giảm đa dạng sinh học và phá vỡ môi trường sống của nhiều loài thủy sinh. Tại Ấn Độ, việc thay đổi dòng chảy và phá hủy nơi sinh sản cũng khiến nhiều loài cá sấu nước ngọt đứng trước nguy cơ suy giảm số lượng.
Đặc biệt, hệ sinh thái sông Mekong đang chịu nhiều tác động nghiêm trọng. Khai thác cát với cường độ lớn khiến lòng sông ở nhiều đoạn hạ lưu bị hạ thấp vài mét chỉ trong thời gian ngắn, làm gia tăng sạt lở bờ sông, mất đất sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến hàng triệu người dân sinh sống dọc lưu vực.
Ngoài tác động đến hệ sinh thái, khai thác cát còn làm suy yếu khả năng chống chịu thiên tai của các vùng ven biển. Khi các bãi cát và cồn cát tự nhiên biến mất, bờ biển mất đi "lá chắn" trước sóng lớn, triều cường và nước biển dâng. Điều này làm gia tăng nguy cơ xói lở, ngập lụt và thiệt hại do bão, sóng thần gây ra.
Trong bối cảnh nguồn cung ngày càng khan hiếm, giá cát cũng tăng mạnh. Tại nhiều quốc gia, giá cát xây dựng đã tăng nhiều lần chỉ trong vài thập kỷ, kéo theo chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng và nhà ở ngày càng đắt đỏ.
Không chỉ ngành xây dựng bị ảnh hưởng, các ngành công nghiệp công nghệ cao cũng chịu sức ép lớn. Cát thạch anh có độ tinh khiết cao là nguyên liệu để sản xuất wafer silicon, chip bán dẫn và pin năng lượng mặt trời. Khi nguồn nguyên liệu tăng giá, nhiều doanh nghiệp buộc phải điều chỉnh giá thành sản phẩm.
Cần một quy hoạch lớn và chiến lược khai thác bền vững
Để giảm áp lực lên nguồn cát tự nhiên, các nhà khoa học đã phát triển cát nhân tạo được nghiền từ đá hoặc sỏi. Sau khi loại bỏ tạp chất và bụi mịn, loại cát này có kích thước đồng đều, cường độ chịu lực cao và hoàn toàn có thể thay thế cát tự nhiên trong nhiều công trình xây dựng. Tuy nhiên, chi phí sản xuất hiện vẫn còn khá cao.
Bên cạnh đó, nhiều quốc gia đang đẩy mạnh tái chế vật liệu xây dựng. Tro xỉ từ chất thải rắn sau xử lý, bê tông phế thải, gạch vụn và nhiều vật liệu tái chế khác đang dần được sử dụng để thay thế một phần cát tự nhiên.
Tại thành phố Zurich (Thụy Sĩ), nhiều công trình mới đã sử dụng tới 98% bê tông tái chế. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu tại Ấn Độ đang thử nghiệm việc sử dụng nhựa thải làm vật liệu xây dựng nhằm giảm đồng thời lượng rác thải nhựa và nhu cầu khai thác cát.
Song song với các giải pháp về công nghệ, nhiều chuyên gia cho rằng điều quan trọng nhất là phải quản lý tài nguyên cát theo hướng bền vững. Điều này bao gồm quy hoạch các khu vực được phép khai thác, kiểm soát chặt sản lượng, phục hồi môi trường sau khai thác, chống khai thác trái phép và thúc đẩy sử dụng vật liệu thay thế.
Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc cũng khuyến nghị các quốc gia xây dựng một bộ quy tắc chung về quản lý khai thác cát trên phạm vi toàn cầu. Bộ quy tắc này cần bảo đảm cân bằng giữa nhu cầu phát triển kinh tế với việc bảo tồn hệ sinh thái sông, biển và vùng ven bờ.
BuilData
