Tại Việt Nam, đề xuất nghiên cứu sân bay mặt nước trong điều chỉnh quy hoạch hệ thống cảng hàng không quốc gia giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn 2050 đang mở ra một hướng đi mới cho hạ tầng hàng không.
Đất đai tại các đại đô thị và trung tâm du lịch ven biển đang ngày càng khan hiếm và đắt đỏ. Đối với ngành hàng không, nơi đòi hỏi những quỹ đất khổng lồ để xây dựng đường băng và nhà ga, bài toán mặt bằng đang trở thành một áp lực tài chính nặng nề.
Trong bối cảnh đó, ý tưởng “đưa sân bay ra biển” đang thu hút sự quan tâm của giới quy hoạch, đầu tư hạ tầng và bất động sản, đặc biệt tại các quốc gia có quỹ đất hạn chế hoặc phụ thuộc mạnh vào du lịch.
Trong khi Việt Nam lần đầu đưa ý tưởng sân bay mặt nước vào quy hoạch dài hạn, thế giới đã âm thầm thử nghiệm mô hình này suốt nhiều thập kỷ (Ảnh minh họa: Bafageh).
Giải pháp cho bài toán mặt bằng và biến đổi khí hậu
Theo các chuyên trang kiến trúc và du lịch quốc tế, đất đai tại các đô thị lớn đang cạn kiệt nhanh chóng. Việc mở rộng một sân bay truyền thống hiện nay đòi hỏi nguồn vốn khổng lồ cho công tác giải phóng mặt bằng và đền bù dân sinh.
Đối với các quốc đảo, tình trạng này càng trở nên nghiêm trọng khi dân số tăng và nhu cầu đi lại bùng nổ. Việc xây dựng thêm hạ tầng trên bờ có nguy cơ phá vỡ các khu vực tự nhiên nhạy cảm và làm giảm diện tích đất ven biển vốn có giá trị thương mại rất cao.
Bên cạnh đó, mực nước biển dâng đang trở thành rủi ro lớn đối với nhiều đường băng ven bờ hiện hữu. Tình trạng xâm nhập mặn và mất ổn định nền đất đang đe dọa trực tiếp đến khả năng vận hành lâu dài của các sân bay truyền thống.
Trong bối cảnh đó, các mô hình sân bay trên đảo nhân tạo hoặc nền tảng lấn biển được xem là lời giải tối ưu vì chúng có khả năng “di chuyển theo nước” và thích ứng linh hoạt với thủy triều. Điều này giúp duy trì hoạt động hàng không ngay cả khi mực nước dâng cao, bảo vệ khối tài sản hạ tầng khổng lồ.
Một ví dụ tiêu biểu là kế hoạch mở rộng mạng lưới hàng không tại quốc đảo Maldives, trong đó có các dự án mở rộng sân bay tại một số đảo thuộc quần đảo. Dự án này có tổng vốn đầu tư lên tới hàng trăm triệu USD, dự kiến hoàn thành trong vài năm tới để phục vụ cả đường bay nội địa và quốc tế.
Mô hình này mang lại một lợi ích kép về mặt kinh tế cho các nhà phát triển. Họ vừa có thể mở rộng công suất tiếp đón hành khách, vừa bảo toàn được quỹ đất ven bờ đắt giá cho các dự án bất động sản nghỉ dưỡng sinh thái.
Khi đất ven đô cạn kiệt, sân bay nổi trở thành phương án thay thế được tính đến (Ảnh: CNN).
Đánh đổi kinh tế từ những siêu dự án lấn biển
Dù mang lại lợi thế lớn về không gian, việc xây dựng hạ tầng hàng không trên biển là một bài toán đầu tư đầy thách thức. Chi phí kiến tạo các nền tảng nổi hoặc đảo nhân tạo luôn ở mức khổng lồ, đòi hỏi tiềm lực tài chính cực mạnh từ các chủ đầu tư.
Nhật Bản là quốc gia đi đầu trong việc thử nghiệm các giới hạn kỹ thuật này với sân bay quốc tế Kansai. Công trình được xây dựng trên một hòn đảo nhân tạo tại vịnh Osaka với diện tích lên tới 10 km2 và mất tới 7 năm để hoàn thiện phần nền móng.
Dù được thiết kế để chống chịu động đất và bão lớn, công trình đồ sộ này từng gặp phải hiện tượng sụt lún nghiêm trọng. Trọng lượng quá lớn của các hạng mục hạ tầng đè lên nền đất nhân tạo đã tạo ra những bài toán hóc búa về chi phí bảo trì dài hạn.
Tương tự, sân bay Chek Lap Kok tại Hong Kong (Trung Quốc) cũng tiêu tốn nguồn lực khổng lồ để hợp nhất hai hòn đảo nhỏ. Bù lại, công trình này tạo ra công suất phục vụ hơn 70 triệu hành khách mỗi năm, thay thế hoàn toàn sân bay Kai Tak cũ chật hẹp.
Hàn Quốc cũng góp mặt với sân bay quốc tế Incheon, một trung tâm hàng không lớn của châu Á được xây dựng trên vùng đất lấn biển. Tại Nhật Bản, sân bay Chubu Centrair phục vụ khu vực Nagoya cũng nằm trên đảo nhân tạo và nổi tiếng với thiết kế thân thiện môi trường.
Không phải mọi ý tưởng sân bay trên biển đều được triển khai thực tế.
Năm 2003, đề xuất xây dựng sân bay nổi ngoài khơi San Diego (Mỹ) đã bị bác bỏ do chi phí quá cao, khó khăn về hạ tầng kỹ thuật, an ninh và tác động môi trường.
Trước đó, Nhật Bản từng thử nghiệm dự án Mega-Float vào năm 2000 với một đường băng nổi dài khoảng 1.000m tại vịnh Tokyo. Dù thử nghiệm hạ cánh thành công, dự án không được thương mại hóa do chi phí vận hành và giới hạn kỹ thuật.
Sân bay quốc tế Kansai (Nhật Bản) là sân bay đầu tiên trên thế giới xây hoàn toàn trên đảo nhân tạo (Ảnh: Aero Time).
Chuyển hướng sang công nghệ module và vertiport
Nhận thấy những rủi ro tài chính từ các siêu sân bay nổi, giới đầu tư đang chuyển hướng sang các mô hình quy mô nhỏ và linh hoạt hơn. Công nghệ nền tảng ổn định bằng khí nén (PSP) đang được ứng dụng để kiểm soát chuyển động của sóng, giữ bề mặt cất hạ cánh luôn an toàn.
Đặc biệt, sự xuất hiện của các bãi đáp nổi dành cho máy bay điện cất hạ cánh thẳng đứng đang mở ra một hướng đi kinh doanh hoàn toàn mới. Mới đây, công ty AutoFlight đã ra mắt một bãi đáp nổi chạy bằng năng lượng mặt trời.
Hệ thống này được tích hợp trạm sạc, không đòi hỏi hạ tầng phức tạp trên đất liền và hỗ trợ rất tốt cho các chặng bay ngắn. Một cuộc thử nghiệm thực tế tại hồ Dianshan (Trung Quốc) đã diễn ra trơn tru, chứng minh tính khả thi của công nghệ này ngoài thực địa.
Dưới góc độ quy hoạch, mô hình bãi đáp nổi có thể triển khai nhanh chóng tại các khu du lịch, đảo nhỏ hoặc vùng ven biển. Chúng giúp tăng tính kết nối giao thông, thúc đẩy kinh tế địa phương mà không cần rót vốn vào các công trình bê tông cốt thép nặng nề.
Về mặt lý thuyết, các cấu trúc nổi quy mô lớn ít đòi hỏi nạo vét hay san lấp, giúp bảo vệ không gian xanh ven bờ. Thậm chí, phần chìm của các nền tảng này có thể tạo ra môi trường sống nhân tạo giống như rạn san hô, hỗ trợ sinh vật biển phát triển và tận dụng năng lượng sóng để chuyển hóa thành điện năng.
Các nhà thiết kế cũng đang tính toán đến việc thương mại hóa tối đa không gian sân bay nổi. Một dự án ý tưởng tại hồ Markermeer (Hà Lan) rộng 700 km2 đã đề xuất đặt nhà ga trên hệ thống phao nổi, tích hợp tua-bin gió và pin mặt trời để tối ưu chi phí vận hành.
Dự án này thiết kế đường băng giao nhau mô phỏng cánh quạt cối xay gió, giúp linh hoạt lựa chọn hướng cất hạ cánh theo thời tiết. Hành khách có thể di chuyển từ sân bay vào thành phố Volendam bằng các tuyến tàu điện mặt nước, tạo ra một trải nghiệm du lịch liền mạch.
Thậm chí, các kiến trúc sư còn đưa ra ý tưởng xây dựng cầu đi bộ dưới nước nối các nhà ga. Công trình này vừa đóng vai trò là hạ tầng giao thông, vừa có thể trở thành điểm tham quan hệ sinh thái biển, mở rộng dư địa kinh doanh cho các nhà đầu tư bất động sản.
Bên cạnh sân bay nổi truyền thống, một xu hướng mới đang hình thành, đó là bãi đáp nổi (vertiport) – cho máy bay điện cất hạ cánh thẳng đứng (eVTOL) (Ảnh: New Atlas).
Khái niệm đưa sân bay xuống nước thực tế đã được nhen nhóm từ rất lâu. Năm 1930, tạp chí Popular Mechanics từng đề xuất mô hình sân bay nổi giữa Đại Tây Dương với chi phí ước tính khoảng 12 triệu USD thời bấy giờ, tương đương khoảng 178 triệu USD theo thời giá hiện tại.
Đến năm 1943, lực lượng Seabees của Mỹ đã ghép thành công hơn 10.000 phao để tạo ra một đường băng trên vịnh Narragansett. Công trình này đã thực hiện trót lọt 140 lần cất hạ cánh, chứng minh con người hoàn toàn có thể đưa những cỗ máy khổng lồ đáp xuống mặt biển.
Trong khi quỹ đất đô thị ngày càng thu hẹp, đại dương đang dần được nhìn nhận như một không gian tiềm năng cho hạ tầng tương lai. Tuy nhiên, từ ý tưởng đến triển khai thực tế vẫn là một khoảng cách đáng kể.