Để không phải đối phó với vấn đề biến đổi khí hậu

ĐỂ KHÔNG PHẢI ĐỐI PHÓ VỚI VẤN ĐỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Nhà máy thu khí trực tiếp ở Iceland được thiết kế để thu được 4.000 tấn carbon dioxide mỗi năm. Climeworks 2021 bởi AP Photos

Khi lượng năng lượng đến từ Mặt Trời vượt quá lượng năng lượng bức xạ trở lại không gian, khí hậu sẽ nóng lên. Một phần năng lượng này làm tăng nhiệt độ, một phần đẩy nhanh quá trình bốc hơi và tiếp nhiên liệu cho các cơn bão và mưa.

Khi các chính trị gia nói về việc đạt đến mức phát thải "ròng", họ thường trông đợi vào cây cối hoặc công nghệ nhằm tách carbon dioxide ra khỏi không khí. Những gì họ không đề cập đến chỉ là cần tiêu tốn bao nhiêu cho các lời đề xuất hoặc các kỹ thuật ứng phó với khí hậu [geoengineering] này để thế giới được tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch.

Có rất nhiều đề xuất nhằm loại bỏ carbon dioxide, nhưng hầu hết chỉ tạo ra những thay đổi ít ỏi, và nồng độ carbon dioxide trong khí quyển đang tiếp tục tăng không ngừng, thậm chí trong suốt đại dịch.

Tôi đã nghiên cứu về biến đổi khí hậu trong hơn bốn thập kỷ. Chúng ta hãy dành một phút để tìm hiểu nghiêm túc một số thuật hùng biện về biến đổi khí hậu và làm sạch không khí, có thể nói là vậy.

Nguyên nhân gây biến đổi khí hậu?

Như được công nhận suốt hàng thập kỷ nay, khí hậu toàn cầu đang thay đổi, và sự thay đổi đó là do các hoạt động của con người.

Khi nhiên liệu hóa thạch bị đốt để lấy năng lượng hoặc sử dụng trong giao thông vận tải, chúng sẽ giải phóng carbon dioxide – loại khí nhà kính là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Khí carbonic lưu lại trong khí quyển hàng thế kỷ. Càng nhiều carbon dioxide thải vào môi trường thì nồng độ carbon dioxide càng cao, chúng giống như một tấm chăn, giữ năng lượng ở lại gần bề mặt Trái Đất không cho thoát ra ngoài không gian.

Cách hiệu ứng nhà kính hoạt động. EPA

Do những thay đổi trong thành phần khí quyển này, Trái Đất đã ấm lên khoảng 1,1 độ C (2 F) từ khoảng năm 1880 và đang tiến đến 1,5 độ C (2,7 F), con số mà Hiệp định Paris nhấn mạnh là một mục tiêu tốt hơn hết là không nên vượt qua. Sự nóng lên toàn cầu và nhiệt độ tăng dần kéo theo mọi loại thời tiết và khí hậu khắc nghiệt cũng gia tăng, từ lũ lụt đến hạn hán và các đợt nắng nóng, gây thiệt hại to lớn, gián đoạn và chết người.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu sẽ phải đạt được mức phát thải carbon bằng không vào giữa thế kỷ để có cơ hội giới hạn sự nóng lên ở 2 C (3,6 F).

Hiện nay, nguồn phát thải carbon dioxide chính là Trung Quốc. Nhưng quan trọng nhất là lượng khí thải tích lũy, trong đó Mỹ đang dẫn đầu, theo sát là châu Âu, Trung Quốc và các nước khác.

Ước tính tỷ lệ phát thải carbon dioxide từ nhiên liệu hóa thạch trong năm 2018 so với lượng phát thải tích lũy theo thời gian, dựa trên dữ liệu do BP công bố. Kevin Trenberth, ảnh do tác giả cung cấp

Điều gì làm chậm biến đổi khí hậu?

Xã hội hiện đại cần năng lượng nhưng không nhất thiết phải từ nhiên liệu hóa thạch.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng cách hiệu quả nhất để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu là khử carbon cho nền kinh tế các quốc gia trên thế giới. Có nghĩa là tăng mạnh việc sử dụng năng lượng tái tạo – năng lượng mặt trời và gió có chi phí thấp hơn các nhà máy nhiên liệu hóa thạch mới ở hầu hết các nơi trên thế giới hiện nay – và việc sử dụng xe điện.

Thật không may, quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo này diễn ra chậm chạp, phần lớn là do cơ sở hạ tầng khổng lồ và đắt đỏ dính đến nhiên liệu hóa thạch, cùng với lượng lớn đô la dùng để mua sức ảnh hưởng lên các chính trị gia.

Điều gì vô dụng?

Thay vì cắt giảm mạnh lượng khí thải, các công ty và chính trị gia đã cố bám lấy những giải pháp thay thế. Trong đó có địa kỹ thuật; thu giữ và lưu trữ carbon, gồm “trực tiếp thu giữ không khí”; và trồng cây xanh.

Vấn đề là ở chỗ:

Các kỹ thuật ứng phó với khí hậu nóng lên thường có nghĩa là "xử lý bức xạ mặt trời", hướng tới mô phỏng một ngọn núi lửa và thêm bụi mịn vào tầng bình lưu nhằm phản xạ bức xạ mặt trời vào không gian để làm mát. Kỹ thuật này có lẽ có phần hiệu quả, nhưng nó có thể gây những tác dụng phụ đáng ngại.

Vấn đề nóng lên toàn cầu không phải là ánh nắng mặt trời, mà là bức xạ hồng ngoại phát ra từ Trái Đất đang bị giữ lại bởi các khí nhà kính. Giữa bức xạ mặt trời tới và bức xạ đi là toàn bộ hệ thống thời tiết, khí hậu và chu trình thủy văn. Những thay đổi đột ngột trong đám bụi mịn này hoặc sự phân bố tồi có thể gây ra những tác động đáng kể.

Một số phương pháp xử lý bức xạ mặt trời đã được đề xuất. Chelsea Thompson, NOAA/CIRES

Vụ phun trào núi lửa lớn cuối cùng, ở núi Pinatubo vào năm 1991, đã phóng đủ lưu huỳnh dioxide và bụi mịn vào tầng bình lưu để tạo sự làm mát khiêm tốn nhưng đồng thời lại làm giảm lượng mưa trên đất liền. Chúng khiến đất liền mát hơn đại dương nên những cơn mưa gió mùa di chuyển ra ngoài khơi, và làm chậm chu kỳ nước về lâu dài.

Việc thu giữ và lưu trữ carbon đã được nghiên cứu và thử nghiệm trong hơn một thập kỷ nhưng chi phí cho việc này khá lớn. Hiện chỉ có khoảng một tá nhà máy công nghiệp ở Mỹ thu giữ được lượng khí thải carbon của mình, và phần lớn trong số đó được sử dụng để tăng cường hoạt động khoan khai thác dầu.

Trực tiếp thu giữ không khí – công nghệ có thể kéo carbon dioxide ra khỏi không khí – đang được phát triển ở một số nơi. Tuy nhiên, công nghệ này sử dụng rất nhiều năng lượng và dù có thể được giải quyết bằng cách dùng năng lượng tái tạo, nó vẫn hao năng lượng.

Boris Johnson, khi đó là thị trưởng London, trồng một cái cây vào năm 2008. Peter Macdiarmid/Getty Images

Trồng cây xanh thường được coi là một giải pháp để bù đắp lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính của doanh nghiệp. Cây cối và thảm thực vật hấp thụ carbon dioxide thông qua quá trình quang hợp và tạo ra gỗ và các vật liệu thực vật khác. Giải pháp này tương đối rẻ. Nhưng cây cối không tồn tại vĩnh viễn. Lá, cành nhánh và cây chết mục nát. Cháy rừng. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rủi ro đối với cây cối từ căng thẳng, cháy rừng, hạn hán và côn trùng khi nhiệt độ tăng cũng sẽ lớn hơn dự kiến.

Tất cả những thứ này tốn bao nhiêu?

Các nhà khoa học đã tiến hành đo carbon dioxide tại Mauna Loa, Hawaii, kể từ năm 1958 và những nơi khác. Nồng độ carbon dioxide tăng trung bình hằng năm đã gia tốc, từ khoảng 1 phần triệu thể tích mỗi năm trong những năm 1960 lên 1,5 trong những năm 1990, đến 2,5 trong những năm gần đây kể từ năm 2010.

Sự gia tăng không ngừng này, xuyên suốt đại dịch và bất chấp nỗ lực cắt giảm khí thải ở nhiều quốc gia, cho thấy vấn đề này lớn cỡ nào.

Nồng độ carbon dioxide tại Mauna Loa, Hawaii. Giá trị trung bình hằng tháng, có màu đỏ, tăng và giảm theo mùa sinh trưởng. Đường màu đen được điều chỉnh cho chu kỳ trung bình theo mùa. Kevin Trenberth, dựa trên dữ liệu NOAA, CC BY-ND

Thông thường, việc loại bỏ carbon được bàn luận về mặt khối lượng, được đo bằng megaton – hàng triệu tấn – carbon dioxide mỗi năm, chứ không tính bằng phần triệu thể tích. Khối lượng của khí quyển là khoảng 5,5x10¹⁵ tấn, nhưng vì carbon dioxide (trọng lượng phân tử 42) nặng hơn không khí (trọng lượng phân tử khoảng 29), 1 phần triệu thể tích carbon dioxide là khoảng 7,8 tỷ tấn.

Theo Viện Tài nguyên Thế giới [World Resources Institute – WRI], biên độ chi phí cho việc trực tiếp thu giữ không khí dao động từ 250 đến 600 đô la Mỹ cho mỗi tấn carbon dioxide được loại bỏ hiện nay, tùy thuộc vào công nghệ, nguồn năng lượng và quy mô triển khai. Ngay cả khi chi phí giảm xuống 100 đô la/tấn, chi phí giảm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển xuống còn 1 phần triệu là khoảng 780 tỷ đô la.

Hãy nhớ rằng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển đã tăng từ khoảng 280 phần triệu vào trước kỷ nguyên công nghiệp lên khoảng 420 ngày nay và hiện đang tăng ở mức hơn 2 phần triệu mỗi năm.

Theo tính toán của WRI, việc phục hồi cây trên từ 1/3 đến 2/3 một mẫu Anh (khoảng 0,4 hecta) thích hợp có thể loại bỏ khoảng 7,4 gigatons carbon dioxide vào năm 2050 mà không phải di dời đất nông nghiệp. Phương án này sẽ kéo dài hơn bất kỳ quá trình nào khác. Chừng này nghe có vẻ nhiều, nhưng 7 gigatons carbon dioxide là 7 tỷ tấn, và do đó, con số này nhỏ hơn 1 phần triệu theo thể tích. Chi phí ước tính lên đến 50 đô la mỗi tấn. Vì vậy, ngay cả với cây cối, chi phí để loại bỏ 1 phần triệu thể tích khí carbonic có thể lên tới 390 tỷ đô la.

Các kỹ thuật ứng phó với khí hậu cũng đắt đỏ.

Vì vậy, dù có hàng trăm tỷ đô la thì triển vọng tốt nhất theo các chiến lược trên là một mảnh nhỏ trong 1 phần triệu thể tích nồng độ carbon dioxide.

Tính toán này nhấn mạnh việc cắt giảm khí thải là cực kỳ cần thiết. Không có một giải pháp thay thế nào khác khả thi.

Tác giả

Kevin Trenberth

Học giả xuất sắc, Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ (National Center for Atmospheric Research – NCAR); Khoa trực thuộc, Đại học Auckland

Tuyên bố công khai

Kevin Trenberth không làm việc, tư vấn, sở hữu cổ phần trong hoặc nhận tài trợ từ bất kỳ công ty hoặc tổ chức nào có thể hưởng lợi từ bài viết này và không có sự trực thuộc nào ngoài giới chuyên môn của mình.

Huỳnh Thị Thanh Trúc dịch

Nguồn: How not to solve the climate change problem, The Conversation, July 20, 2022.