SỰ KIỆN & VẤN ĐỀ TÀI CHÍNH - NGÂN HÀNG DIỄN ĐÀN KINH DOANH VĂN HÓA XÃ HỘI HẠ TẦNG - ĐỊA ỐC THẾ GIỚI
Thứ Ba,  23/5/2017, 23:58 (GMT+7)
Đặt báo in

Giải pháp công nghệ cho vấn đề biến đổi khí hậu

Anh Vũ
Chủ Nhật,  22/1/2012, 10:25 (GMT+7)
Chia sẻ:




Giải pháp công nghệ cho vấn đề biến đổi khí hậu

Anh Vũ

Một trong những hình ảnh minh họa cho tình trạng trái đất nóng lên.

(TBVTSG) - Cho đến nay những cuộc thương thảo về biến đổi khí hậu trong khuôn khổ cuộc hội nghị COP do Liên hiệp quốc tổ chức mỗi năm không đạt được các giải pháp nhanh chóng, kịp thời và toàn cầu. Trong khi đó mức độ nóng lên của trái đất dẫn đến tình trạng biến đổi khí hậu đã ở vào ngưỡng nguy hiểm làm gia tăng các loại thiên tai và dịch bệnh.

Các nhà chiến lược hiện tại trông chờ vào các giải pháp kỹ thuật đối phó trực diện với nguồn gốc gia tăng khí thải nhà kính – vốn là nguyên nhân quan trọng nhất khiến cho thời tiết ngày càng trở nên thất thường một cách cực đoan.

Theo các kết quả thống kê được công bố bởi Liên hiệp quốc, hơn 55% tổng lượng khí thải nhà kính hiện nay là do ba nền kinh tế lớn là Trung Quốc (chiếm 23%), Mỹ (18%) và cộng đồng châu Âu (14%) gây ra.

Trong tổng số 63.000 tỉ đô la Mỹ giá trị tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của nhóm này có đến 67% đạt được là nhờ vào năng lượng hóa thạch. Vì vậy, việc chọn lựa và ưu tiên sử dụng giữa các nhiên liệu hóa thạch gồm than đá, dầu mỏ và khí đốt đang là một giải pháp kỹ thuật làm chậm tốc độ trái đất nóng thêm. Trong khi than thải ra 715-940g khí CO2 để tạo ra năng lượng tương đương 1 kilowatt-giờ (kWh) điện, tùy vào loại than coke hay than nâu, thì các nhà máy phát điện bằng dầu chỉ thải ra 640g và bằng khí đốt chỉ còn 340g khí CO2 trên mỗi kWh. Tỷ lệ sử dụng than ở Ấn Độ và Trung Quốc rất cao dẫn đến trọng lượng khí thải CO2 trên một đơn vị GDP cũng rất lớn, tương ứng là 0,97 và 0,62kg khí CO2 để làm ra 1 đô la tổng sản phẩm quốc nội.

Lựa chọn giải pháp khôn ngoan

Trái đất nóng lên không chỉ bởi khí CO2 và nhiên liệu hóa thạch. Chính các loại khí Methane (CH4) và Oxid Ni-tơ (N2O) được sản sinh trong quá trình sinh hoạt, thâm canh nông nghiệp và phát triển chăn nuôi có khả năng hấp thụ bức xạ mặt trời mạnh hơn đến hàng trăm lần so với CO2 và giữ sức nóng lâu hơn trong bầu khí quyển. Hiện nay hai loại khí này chiếm đến 22% hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên, tuy rằng khối lượng của chúng không lớn.

Sử dụng nguyên liệu hóa thạch là nguyên nhân làm biến đổi khí hậu.

Vì vậy việc thu hồi CH4 làm nhiên liệu ở dạng biogas hay syngas sẽ giúp làm giảm bớt lượng bức xạ trong không khí, bởi tỷ lệ CO2/kWh do quá trình đốt cháy các loại khí sinh học này thải ra chỉ gần bằng một nửa lượng CO2/kWh khi đốt dầu lửa.

Trước đây người ta nghĩ đến việc bớt thịt trong các khẩu phần để giảm tốc độ gia tăng lượng khí sinh học. Nhưng dân số thế giới mỗi ngày một tăng và đại bộ phận người nghèo nay chuyển sang sử dụng nhiều chất đạm hơn, do đó trái đất nhận ngày càng nhiều khí thải sinh học và biện pháp dùng chúng làm chất đốt là một sự lựa chọn khôn ngoan.

Thành quả của việc giảm thải khí Ozon trong nhiều năm qua không đơn thuần là nhờ sự cấm đoán mà thực chất là sự thay thế chất CFC bằng các hợp chất tương đồng có ít Chlorine hơn.

Cũng vậy, các trận mưa acid giảm nhiều là nhờ vào ngành công nghiệp áp dụng những kỹ thuật mới. Các máy lọc khí nay đã có khả năng lấy khí Sulfur Dioxide (SO2) nhờ tác động với vôi (CaO) để trở thành thạch cao (CaSO4) dùng làm vật liệu xây dựng. Người ta tự hỏi tại sao không tập trung vào việc nghiên cứu và triển khai các kỹ thuật lấy bớt CO2 ra khỏi bầu khí quyển như một giải pháp lâu dài nhằm đưa nhiệt độ trái đất trở lại bình thường như nhiều năm trước đây, hoặc ít ra là làm cho nó không tăng lên quá nhanh tác động nguy hại đến môi trường sống trong lúc con người chưa kịp thích nghi.

Phát triển biện pháp kỹ thuật

Các biện pháp kỹ thuật liên quan đến việc làm giảm khí thải CO2 ở quy mô nghiên cứu và phát triển (R&D) hay ứng dụng thực nghiệm và thương mại đều nhằm hai mục đích là giữ lại carbon (CCS= carbon capture and storage) và tạo ra tình trạng phát thải âm (negative carbon emission). Trong điều kiện tự nhiên, chu trình carbon diễn ra khép kín với việc các loài cây cỏ lấy CO2 từ trong không khí để sản sinh tế bào và tăng trưởng, rồi đến lượt các động vật ăn bớt một số thực vật để sống, khi chúng chết đi thì thành phần hữu cơ trong chúng hoặc tự phân hủy hoặc bị đốt cháy để trả lại CO2 cho bầu khí quyển.

Sự cân bằng tự nhiên này bị phá vỡ khi con người sử dụng quá mức nhiên liệu hóa thạch làm tăng đột biến lượng khí thải CO2 cùng với việc tàn phá các cánh rừng để lấy đất trồng trọt, xây dựng đập thủy điện hay phát triển khu đô thị, làm giảm khả năng hấp thu carbon của thảm thực vật. Cùng với hơn 10 loại khí thải khác ít hơn, CO2 tích tụ càng lúc càng nhiều khiến cho bầu khí quyển trái đất nóng lên dưới cùng hiệu ứng như trong các nhà lồng kính nên được gọi chung là các khí nhà kính (GHG= greenhouse gases).

Kỹ thuật bón than biochar vào đất đã trở nên phổ biến.

Lúc đầu các kỹ thuật bắt giữ carbon hay còn gọi là bắt và nhốt (CCS) được triển khai để cầm giữ lượng khí thải CO2 thoát ra từ ống khói các nhà máy nhiệt điện và bơm nhốt vào các hầm mỏ bỏ hoang bên dưới lòng đất.

Tìm ra được vị trí để nhốt là cả một vấn đề, nhưng quan trọng nhất là các công ty điện lực không muốn bỏ tiền ra mua công nghệ CCS khả dĩ làm tăng giá thành sản phẩm và giảm lợi thế cạnh tranh.

Những kỹ thuật bắt nhốt mới sau này có nhiều ưu điểm hơn nhờ áp dụng được cả với hàm lượng khí carbonic thấp của bầu khí quyển hiện nay, nghĩa là trên dưới 400ppm (phần triệu) so với 15.000ppm trên các ống khói nhà máy, và cho ra CO2 tinh khiết hơn để dùng làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm, chất tẩy rửa, nhiên liệu tổng hợp, xử lý nguồn nước, khai thác mỏ dầu, và nhất là bơm vào nhà kính để tăng năng suất cây trồng lên hơn 30%. Kỹ thuật bắt nhốt mới có thể triển khai ở mọi quy mô từ trạm thu cố định đến thiết bị thu đặt ngay phía sau ống khói tàu thủy, máy bay, xe cộ. Khí carbonic trong trường hợp này không cần nơi chứa mà được tích hợp vào trong chính các sản phẩm tiêu dùng.

Hai trong số các kỹ thuật phát thải âm có năng lực thương mại lớn nhất là thu giữ CO2 dưới dạng than nhiệt phân biochar và bắt nhốt CO2 từ việc đốt củi gọi tắt là BECCS (bio-energy carbon capture and storage). Kỹ thuật biochar có tính đơn giản, phổ quát và dễ ứng dụng nhất.

Theo đó người ta nhiệt phân, tức đốt ở nhiệt độ cao trong điều kiện yếm khí (thiếu ô-xy) các loại cây cỏ, rác thải hay phân súc vật để thu lấy thứ khí tổng hợp (syngas) gồm CH4 và CO làm nguồn chất đốt chạy máy phát điện và một thứ than tồn tính gọi là biochar dùng làm phân bón cải tạo đất.

Biochar có khả năng cầm giữ khoảng 50% lượng carbon sinh khối đến hàng trăm năm, nghĩa là không trả lại đủ lượng CO2 cho bầu khí quyển trong khi làm tăng đáng kể năng suất cây trồng. Bằng kỹ thuật này Thụy Điển có thể trở thành nước có lượng phát thải âm kể từ năm 2030. Kỹ thuật BECCS trái lại có tính chuyên nghiệp và triệt để hơn với việc gieo trồng các loài thực vật tăng trưởng nhanh rồi cưa đốt để lấy năng lượng thay cho nhiên liệu hóa thạch. Khí thải CO2 được thu giữ, nén ép rồi đem chôn lấp vào trong lòng đất. Tổ chức Năng lượng Quốc tế (IEA) cho rằng khoảng 2,4 tỉ tấn CO2 mỗi năm cần được bắt nhốt bằng kỹ thuật BECCS kể từ 2050.

Cuộc chạy đua công nghệ toàn cầu

Các cuộc thương thảo nhằm tìm kiếm một chương trình hành động chung chống lại vấn đề biến đổi khí hậu càng lâm vào bế tắc do sự đùn đẩy trách nhiệm giữa các nền kinh tế khiến cho cuộc chạy đua giữa các nhà công nghệ càng thêm khẩn trương. Canada là nước duy nhất ký nghị định thư Kyoto, cuối cùng cũng đã rút chân ra khỏi cuộc thỏa thuận toàn cầu này trước khi nó hết hiệu lực vào năm 2012 này.

Trong tình thế ảm đạm đó người ta mới thấy hết giá trị của các công trình nghiên cứu mà nhiều khi khởi phát từ những cá nhân. Cuộc thi Thách thức Trái đất (Earth Challenge) được tổ chức từ năm 2007 là một trong những nơi tập trung những công trình đó nay đã đến hồi kết thúc với việc 11 công ty vào vòng chung kết, trong số 2.600 giải pháp loại bỏ khí thải nhà kính được gửi tới từ khắp nơi trên thế giới. Nhà tỉ phú Richard Branson dành 25 triệu đô la để thưởng cho bất kỳ ai thiết kế được giải pháp ứng dụng mang tính khả thi toàn cầu.

Trong các giải pháp chung kết, giới chuyên môn đánh giá ưu thế thuộc về ba nhóm công nghệ gồm kỹ thuật lấy trực tiếp CO2 trong không khí, bắt nhốt khí sinh học gọi là BECCS và nhiệt phân biochar. Trong khi Carbon Engineering ở Canada triển khai kỹ thuật bắt giữ CO2 khí quyển ở quy mô công nghiệp thì ClimeWorks của Thụy Sĩ thiết kế các trạm gần nơi có nhu cầu để cung cấp CO2 tinh khiết cho hệ thống trồng trọt trong nhà kính và sản xuất nhiên liệu tổng hợp.

Còn Biorecro được thành lập năm 2007 là một công ty công nghệ sạch của Thụy Điển áp dụng kỹ thuật BECCS, kết hợp chặt chẽ với viện Global CCS và Tổ chức Phát triển Kỹ nghệ Liên hiệp quốc (UNIDO) để đẩy nhanh tốc độ chuyển đổi các nền kinh tế từ phát thải dương sang phát thải âm. Các đơn vị sản xuất có quy mô 1,5 triệu tấn CO2 mỗi năm được dự kiến đưa vào hoạt động kể từ năm 2013. Mỗi kỹ thuật đều có những tiềm năng, thị trường, thuận lợi và khó khăn riêng.

Ở nhiều nơi như Việt Nam, kỹ thuật sản xuất than tồn tính biochar đã trở nên phổ biến nhằm vào việc cải tạo đất bạc màu hoặc làm tăng khả năng giữ nước cho các vùng đất khô hạn hay đang sa mạc hóa. Những công trình nghiên cứu gần đây cho biết việc bón biochar còn làm cho đất phát triển tập đoàn vi khuẩn ổn định dưỡng chất và giữ cho các khí CH4, N2O và CO2 phát sinh tiếp tục nằm lại trong đất trong khi năng suất cây trồng có thể tăng thêm đến 17%.

Những lợi ích nông nghiệp và cải tạo đất đã làm cho kỹ thuật biochar cứu tình trạng trái đất nóng lên trở nên thực dụng. Các bộ thiết bị chuyên dụng BC300 của công ty BlackCarbon ở Đan Mạch có thể được chuyển giao đến các nền kinh tế đang phát triển và kém phát triển để thay thế cho cách đốt thủ công dưới các hầm than. Một khi biochar trở thành giải pháp thương mại thì việc xử lý rác thải trở thành căn cơ vì lúc đó rác đem lại nguồn lợi cho cư dân thay vì gánh nặng môi trường.

_________________________________________________

Tài liệu tham khảo:

- Global Warming Quiz: Science, Economics And Non-Hippie Solutions: http://www.science20.com/chemical_education/global_warming_quiz_science_economics_and_nonhippie_solutions-85176

- Negative carbon dioxide emission: http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_carbon_dioxide_emission

In bài viết In bài Gởi bài cho bạn bè Gửi bài cho bạn bè
Mời bạn đóng góp ý kiến
Tên(*)
Địa chỉ E-mail(*)
Nội dung(*)
Lưu ý : (*) là những thông tin bắt buộc.
* Vui lòng sử dụng tiếng Việt có dấu.
Top
TÀI CHÍNH - NGÂN HÀNG
NGÂN HÀNG
BẢO HIỂM
CHỨNG KHOÁN
TIỀN TỆ
KINH DOANH
THƯƠNG MẠI-DỊCH VỤ
XUẤT NHẬP KHẨU
GIAO THƯƠNG
DIỄN ĐÀN
Ý KIẾN
BLOG
BẠN ĐỌC VIẾT
DOANH NGHIỆP
CHUYỆN LÀM ĂN
SỨC KHỎE
PHÁP LUẬT
QUẢN TRỊ
VĂN HÓA - XÃ HỘI
VĂN HÓA
XÃ HỘI
HẠ TẦNG - ĐỊA ỐC
NHÀ ĐẤT
HẠ TẦNG
THẾ GIỚI
PHÂN TÍCH - BÌNH LUẬN
GHI NHẬN
 
Giấy phép Báo điện tử số: 2302/GP-BTTTT, cấp ngày 29/11/2012
Tổng biên tập: Trần Thị Ngọc Huệ; Tổng thư ký tòa soạn: Nguyễn Vạn Phú.
Thư ký tòa soạn: Hoàng Lang, Thục Đoan.
Tòa soạn: Số 35 Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Điện thoại: (84.8) 3829 5936; Fax: (84.8) 3829 4294.
Thời báo Kinh tế Sài Gòn giữ bản quyền nội dung của website này. Không được sử dụng lại nội dung trên Thời báo Kinh tế
Sài Gòn Online dưới mọi hình thức, trừ khi được Thời báo Kinh tế Sài Gòn đồng ý bằng văn bản.
Trang ngoài sẽ được mở ra ở cửa sổ mới. Thời báo Kinh tế Sài Gòn Online không chịu trách nhiệm nội dung trang ngoài.
Bản quyền thuộc về SaigonTimesGroup.