MT&ĐS – Những “khu rừng” rong biển rộng lớn hấp thụ carbon từ khí quyển và trung hòa axit đại dương. Công nghệ sợi carbon giúp nén carbon từ không khí, chuyển vào xe hơi và các sản phẩm công nghiệp khác. Sản xuất xi măng phi carbon thay thế loại xi măng hao tổn năng lượng hiện tại. Những hộp sinh hàn khổng lồ được dựng lên tại Nam Cực để làm lạnh bầu không khí vốn đã đóng băng tại đây, tạo ra “tuyết CO2” và lưu giữ trong các tảng băng lục địa khổng lồ. Đó là một vài trong số những ý tưởng được nhà khoa học người Úc Tim Flannery gọi là công nghệ “Third Way” (nghĩa là con đường thứ ba) được cho là sẽ giúp giảm nồng độ CO2 trong khí quyển một cách an toàn và được giới thiệu trong cuốn sách “Atmosphere of Hope” mới nhất của ông.
Theo ông Flannery, không giống các biện pháp địa cầu(*) được giới thiệu trước đó, cách tiếp cận “Third Way” thúc đẩy chính hệ thống tự điều hòa của Trái đất, giảm bớt lượng CO2 ra khỏi bầu khí quyển một cách tự nhiên. Mặc dù còn nhiều tranh cãi giữa công nghệ “Third Way” và Công nghệ địa cầu, sáng kiến này vẫn nên được cân nhắc và tham khảo như một trong những nỗ lực của con người trước vấn đề khí hậu. Xin giới thiệu dưới đây cuộc phỏng vấn tác giả Tim Flannery.
Yale Environment 360: Trong cuốn sách The Weather Makers trước đó, ông dự đoán một tương lai ảm đạm nếu không thay đổi hướng đi hiện tại. Tuy nhiên, cuốn sách mới nhất có vẻ lạc quan hơn.
Tim Flannery: Mặc dù khá thất vọng sau Hội nghị Khí hậu tại Copenhagen, một vài thay đổi gần đây đã mang đến cho tôi những hy vọng mới, đặc biệt là thay đổi nhận thức và thái độ của cộng đồng về biến đổi khí hậu. 10 năm trước, khi viết về biến đổi khí hậu, tôi phải sử dụng đồ thị để thể hiện sự gia tăng nồng độ CO2, nhiệt độ và các dấu hiệu khác, bởi khi đó biến đổi khí hậu chưa có tác động rõ rệt. Còn bây giờ, khi đi khắp thế giới và diễn thuyết, mọi người đều có một câu chuyện về tác động biến đổi khí hậu của riêng mình. Hiện vẫn còn một nhóm nhỏ phủ nhận, nhưng chắc chắn đó chỉ là thiểu số. Ai cũng đều cảm nhận được biến đổi khí hậu.
Trong cuốn sách mới này, ông đã trích dẫn báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) rằng lượng khí thải carbon toàn cầu đã ngừng tăng vào khoảng giữa năm 2013 và năm 2014. Điều này có ý nghĩa gì?
Đó chính là tín hiệu tốt thứ hai. Nếu dữ liệu của IEA chính xác, đây chính là một thành tựu mang tính bước ngoặt, cho thấy sự tách biệt của xu hướng khí thải từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch và tăng trưởng kinh tế. Nền kinh tế toàn cầu vẫn tiếp tục phát triển, nhưng lượng khí thải từ giao thông vận tải cho đến sản xuất điện được giới hạn ở mức 32,7 tỷ tấn. Đây thực sự là một bất ngờ.
Xin ông cho biết các yếu tố tạo ra mức giới hạn lượng khí thải này?
Có hai yếu tố lớn. Đầu tiên là do năng lượng gió và mặt trời gia nhập thị trường thành công. Yếu tố thứ hai chính là hàng tỷ hành động nhỏ như thay thế bóng đèn tiết kiệm năng lượng, sử dụng năng lượng hiệu quả trong gia đình, đi làm bằng xe đạp. Tất cả những điều đó đã cùng tạo nên một tác động vô cùng lớn.
Một số nhà khoa học đã đề xuất các công nghệ địa cầu như gieo hạt khí lưu huỳnh vào tầng quyển cao hoặc thả sắt xuống biển để hạn chế sự nóng lên. Theo ông có nên áp dụng những phương án này?
Đó thực sự là những ý tưởng tồi. Việc bơm lưu huỳnh vào tầng bình lưu [để làm chệch hướng ánh sáng mặt trời] sẽ chỉ làm vấn đề trầm trọng hơn dưới lớp lưu huỳnh. Khí CO2 vẫn tiếp tục tích tụ và làm axit hóa đại dương. Các đợt gió mùa tại vùng Nam Á sẽ bị ảnh hưởng, trong khi sự sống còn của 1 đến 4 tỷ người phụ thuộc vào nó.
Điều đáng sợ hơn cả là những ý tưởng này đang được xem xét, có thể đơn phương thực hiện mà không hề có hiệp ước toàn cầu nào quy định việc áp dụng. Riêng tại Trung Quốc, một nhóm chuyên về các phương pháp kĩ thuật địa cầu khác nhau đã được thành lập. Những biện pháp này có thể đem lại một số lợi ích ngắn hạn, nhưng cũng tiềm ẩn những hậu quả dài hạn và trầm trọng đối với nhiều người dân trên khắp hành tinh.
Trong cuốn sách của mình, ông nói đến công nghệ “Third Way”.” Những kĩ thuật này khác với các kĩ thuật địa cầu như thế nào?
Một vài trong số đó trước đây đã được coi là phương pháp kĩ thuật địa cầu. Dùng từ như vậy là không chính xác. Vậy nên, tôi đã nghĩ ra cái tên mới – công nghệ “Third Way” – để mô tả một chuỗi cách tiếp cận đồng vận hành với trái đất nhằm giúp hệ thống tự nhiên tự bình ổn. CO2 được tách trực tiếp từ bầu khí quyển và sử dụng vào các mục đích có ích hoặc lưu trữ ở một nơi an toàn. Vì vậy, công nghệ “Third Way” khác biệt hoàn toàn so với các giải pháp địa cầu.
Cuốn sách có nhắc đến hai loại công nghệ “Third Way” là công nghệ sinh học và công nghệ hóa chất. Xin ông vui lòng nói rõ hơn về các phương pháp sinh học?
Ví dụ cơ bản nhất của phương pháp sinh học chính là trồng rừng. Cây xanh hấp thụ khí CO2, nên trồng rừng cũng có nghĩa đang tích tụ CO2 vào trong những thân cây. Khi khai thác gỗ, cây có thể được biến thành một dạng carbon bền vững hơn là than sinh học (một dạng than củi có nguồn gốc từ các loài cây khác nhau), có thể được đưa vào đất hoặc lưu trữ ở đâu đó, tồn tại dưới dạng cácbon khoáng trong nhiều năm. Hiện nay, ngành công nghiệp than sinh học còn rất nhỏ lẻ. Trong năm 2013, ngành này chỉ sản xuất được một ngàn tấn sản phẩm tiêu thụ, chưa đạt tới quy mô phát triển.
Biện pháp trồng rong biển được ông đặt kỳ vọng cao. Xin ông giải thích thêm?
Tốc độ phát triển của rong biển cao gấp 30-60 lần so với các loài thực vật trên đất liền, vì vậy có thể hấp thụ rất nhiều CO2. Một nghiên cứu trước đó đã chỉ ra rằng nếu rong biển bao phủ 9% diện tích của các đại dương trên thế giới, 40 tỷ tấn khí thải có thể được hấp thu hàng năm, tương đương với tổng lượng khí thải hiện có, chưa kể tới việc cung cấp đủ protein cho 10 tỷ người.
Trang trại rong biển cũng có thể đảo ngược quá trình axit hóa đại dương. Ngoài khơi biển Trung Quốc, khoảng 500 km2 trang trại sản xuất rong biển được phát triển, cung cấp rong biển cho thị trường thực phẩm. Theo nghiên cứu, xung quanh những trang trại này, độ pH có thể lên đến 10. Tại thời điểm đại dương bị axit hóa, độ pH là 8,1. Đây cũng là những địa điểm nuôi trồng cá, tôm, sò lý tưởng. Chưa hết, rong biển còn có thể sản sinh điện sinh học khi phân hủy.
Một trong những công nghệ hóa học “Third Way” được nhắc đến là bê tông phi carbon. Xin ông giải thích thêm?
Bê tông phi Carbon là một loại bê tông có sử dụng các thành phần xi măng khác với bê tông thường, không tạo ra CO2 trong quá trình sản xuất mà hấp thụ CO2 vào bên trong cấu trúc khi cứng lại. Vì vậy, loại bê tông này được gọi là phi carbon, được cho là nhẹ hơn, chịu lực tốt hơn và bền hơn so với bê tông được làm bằng xi măng hiện nay. Tuy nhiên, vì là sản phẩm mới, bê tông phi carbon chưa được ghi nhận sử dụng trong thực tế. Mặc dù được cho là nhẹ hơn, vững chắc hơn, bền hơn xi măng Portland nhưng người ta sẽ không xây dựng câu cầu Brooklyn nếu chưa biết chính xác độ bền của nó trong tương lai. Thế nhưng có rất nhiều mục đích sử dụng ít rủi ro hơn để có thể bắt đầu thử nghiệm phát triển ngành công nghiệp này. Điều này vô cùng quan trọng vì sản xuất bê tông tạo ra khoảng 5% lượng khí thải toàn cầu.
Olivin là một trong những loại đá phổ biến nhất trong lớp vỏ trái đất, có khả năng liên kết hóa học với CO2 trong khí quyển. Làm thế nào có thể lợi dụng được loại đá này?
Một công ty tấm lợp tại Hà Lan đã sáng tạo ra lớp sơn bằng đá olivine có thể hấp thụ trực tiếp CO2 từ không khí vào mái nhà. Đá olivin nghiền nát cũng được một số nơi sử dụng như một chất dinh dưỡng cho đất, có khả năng hấp thụ CO2. Còn nhiều đề xuất khác như tạo ra bãi cát biển từ đá olivin, sử dụng đá olivin xử lý khí thải từ tầu thuyền, đưa vào đại dương để lọc CO2 ra khỏi nước, tương tự như tác dụng của rong biển.
Ông có đề cập trong cuốn sách mới của mình rằng các loại nhiên liệu, sợi nano carbon, và một số loại nhựa có thể được sản xuất trực tiếp từ CO2 trong khí quyển. Nhưng đây mới là những khả năng trong tương lai. Liệu sẽ mất bao lâu mới có thể tiến tới phát triển và quy mô hóa những công nghệ này?
Những ý tưởng trên còn đang trong giai đoạn thai nghén, nhưng tất cả các dấu hiệu đều cho thấy ngành công nghiệp nhựa chắc chắn sẽ chuyển sang sử dụng công nghệ mới khi nhiên liệu hóa thạch dần được loại bỏ. Tiềm năng sợi carbon cũng rất lớn. Nếu bạn cần một loại chất liệu chắc chắn và rất nhẹ, đây chính là một lựa chọn hoàn hảo. Hiện nay, chi phí sản xuất sợi carbon còn rất tốn kém. Thế nhưng, một bước đột phá lớn mới đây vừa được công bố. Một công ty đã tìm ra cách sản xuất sợi nano carbon trực tiếp từ CO2 trong khí quyển với chi phí chỉ bằng 1/10 các phương pháp khác. Nếu chi phí sản xuất sợi nano carbon ngày càng rẻ hơn, loại nguyên liệu này sẽ bắt đầu cạnh tranh trực tiếp với thép và nhôm, hai dạng vật liệu tốn kém năng lượng và sản sinh ra rất nhiều khí thải.
Hiện đã có nhiều phương pháp tách CO2 trực tiếp ra khỏi không khí hoặc từ ống khí thải của các nhà máy năng lượng. Thế nhưng vấn đề ở chỗ, có thể lưu trữ an toàn khí nhà kính được hấp thụ ở đâu?
Trước đây, hấp thụ và lưu trữ carbon được coi như bước cuối cùng của một nhà máy đốt than: nén CO2 và lưu trong nền đất gần đó. Nhưng nếu lưu dưới lòng đất, CO2 vẫn có thể bị rò rỉ do bản chất là một loại khí. Tuy nhiên điều này hoàn toàn khác đối với các đại dương. Áp lực ở độ sâu 2-3 km đủ để giữ CO2 ổn định. Hơn thế nữa, nếu lưu trữ CO2 ngay trong lớp trầm tích tại các vùng biển cạn, nó sẽ tự trở thành một chất rắn, tương tự một dạng đá vôi. Trong quá trình tự nhiên, CO2 cũng được hấp thụ vào đại dương và vôi hóa dưới đáy biển. Vì vậy, việc bơm CO2 vào trầm tích đại dương ở độ sâu 2-3 km cũng là thúc đẩy quá trình tự nhiên, đồng thời cung cấp môi trường lưu trữ carbon ổn định.
Một trong những ý tưởng sáng tạo nhất trong cuốn sách của ông là đề xuất tạo ra tuyết CO2 ở Nam Cực. Xin ông cho biết thêm về ý tưởng này?
CO2 có thể hóa tuyết ở nhiệt độ -75 độ C, trong khi ở Nam Cực các chỏm băng đôi khi đạt đến -90 độ C. Vì vậy, CO2 thực sự đang hóa tuyết từ không khí Nam Cực, chỉ có điều không được lưu trữ ở bất cứ đâu. Khi nhiệt độ tăng, CO2 lại bốc hơi và quay trở lại vào không khí. Vì vậy, có thể xây dựng một số “hộp” làm lạnh lớn, diện tích khoảng hơn 100m2, sử dụng năng lượng gió tương tự như các trạm nghiên cứu tại Nam Cực. Sẽ cần khoảng một nửa tổng năng lượng gió mà nước Đức hiện đang sản xuất để có thể vận hành các hộp làm lạnh và thu giữ một gigaton khí CO2 dưới dạng tuyết.
Hầu hết các phương pháp “Third Way” sẽ đòi hỏi nguồn kinh phí nghiên cứu và triển khai rất lớn, chưa kể đến thời gian, trước khi có thể đem lại hiệu quả kinh tế. Ai sẽ là người chi trả? Liệu chúng ta có thể thực sự chờ đợi được?
Điều này cũng tương tự như quá trình phát triển của điện gió và quang năng. Đã mất khoảng ba đến bốn thập kỷ để chúng ta có được ngày hôm nay. Công nghệ “Third Way” cũng giống như vậy.
Theo ông, tại sao việc phát triển các phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới là cần thiết?
Chúng ta hiện đang ở trong tình thế vô cùng khó khăn. Ngay cả khi ngưng sử dụng tất cả các nhiên liệu hóa thạch hiện có, trái đất vẫn sẽ ấm lên khoảng 1,5 độ C trong những thập kỷ tới. Trên thực tế, mức tăng 1 độ C đã cho thấy những thiệt hại đáng kể. Vì vậy, cần hai nỗ lực cùng một lúc: giảm lượng khí thải càng sớm càng tốt và đầu tư cho nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới.
Xin cảm ơn ông!
(*) Công nghệ địa cầu (geoengineering) là các công nghệ nhằm tác động trên quy mô lớn các thuộc tính tự nhiên của Trái Đất để chống lại biến đổi khí hậu. (Theo Chương trình Công nghệ địa cầu Oxford)
Thu Hương (Theo Tạp chí Yale)
