Cung cấp năng lượng cho Trái đất – Chương 3: Bao nhiêu năng lượng bị lãng phí? (Phần 1)

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 3: How Much Energy Goes to Waste? – Chương 3: Bao nhiêu năng lượng bị lãng phí? (Phần 1)

Nhận thức tốt vẫn luôn có đó, nhưng đã bị ẩn đi vì e ngại ý thức thông thường.
Good sense was there, but was hidden for fear of common sense.
–Alessandro Manzoni–

Như chúng ta đã thấy, Nguyên tắc Thứ hai của nhiệt động lực học đặt ra một giới hạn vật lý không thể vượt qua của quá trình chuyển đổi năng lượng hữu ích. Khi năng lượng được sản xuất (hay là chuyển đổi), một phần nhỏ của sản phẩm cuối cùng là ở dạng nhiệt, mà sẽ không bao giờ được sử dụng hoàn toàn. Trong một cách nhìn nhận, lãng phí năng lượng là một trong những định luật của vật lý và hóa học.

Không may là, sự sẵn có của một năng lượng lớn giá rẻ, mà con người đã đạt được và hưởng thụ trong vòng 50 năm qua, đã lặng lẽ khuếch đại lượng năng lượng bị lãng phí vượt xa những hạn chế vật lý, khiến cho việc lãng phí năng lượng trở thành một trong những đặc trưng chính trong lối sống của chúng ta – thường là một sự xúc phạm thật sự đối với nhận thức tốt.

Ví dụ, chỉ có 44% năng lượng sơ cấp được chuyển đổi thành năng lượng hữu ích ở Mỹ – phần còn lại 56% sẽ bị lãng phí. Các cơ sở công nghiệp, về nguyên tắc, có thể tái chế một phần của năng lượng lãng phí này để sản xuất một số lượng điện tương đương với 65 nhà máy điện 1000 MW. Một hành động theo hướng này sẽ vượt qua và làm im miệng những tranh cãi bất ổn về việc liệu Hoa Kỳ có nên làm hồi sinh lại các chương trình hạt nhân dân sự của mình mà đã được dừng hoạt động trong khoảng 30 năm nay.

Sự bùng nổ lớn nhất của mọi thời đại

Ngày 9 tháng 9 không phải là một ngày kỷ niệm cho bất kỳ nước nào trên thế giới. Tuy nhiên, hầu hết mọi người không biết rằng, vào sáng ngày 9 tháng 9 năm 1913, một sự kiện phi thường xảy ra đã thật sự làm thay đổi tiến trình lịch sử. Trong các phòng thí nghiệm hóa học BASF khổng lồ của Đức ở Ludwigshafen khu Rhineland đã bắt đầu quy trình sản xuất công nghiệp của amoniac (NH3), một phân tử gồm một nguyên tử nitơ và ba nguyên tử hydro. Nhà hóa học Fritz Haber và kỹ sư Carl Bosch có quyền tự hào về sự thành công trong nghiên cứu của họ, và họ có lẽ không bao giờ tưởng tượng được rằng họ đã gây ra vụ nổ lớn nhất trong lịch sử: sự bùng nổ dân số của con người.

Nitơ là một nguyên tố hóa học cần thiết để duy trì sự sống, bao gồm cả đời sống con người. Nitơ là một hợp phần thiết yếu trong các axit amin mà cơ thể sử dụng để tổng hợp protein. Các phân tử nitơ, N2, là trơ và do đó khó sử dụng. Không phải tình cờ khi N2 rất dồi dào trong khí quyển và chiếm tới 80% của không khí mà chúng ta hít thở. Cho đến trước ngày hôm đó, ngày 9 tháng 9 năm 1913, chỉ có các quá trình tự nhiên – thông qua các loại vi khuẩn (bacteria) khác nhau – mới có thể thực hiện cố định đạm từ nitơ trong không khí (fix atmospheric nitrogen) để từ đó được sử dụng trong quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ sinh học có liên quan.

Trong quá khứ, người ta đã phải giới hạn mình trong việc cung cấp một lượng vừa phải nitơ (đạm) cho đất bằng cách tái chế phân gia súc và các chất thải tự nhiên khác như một nguồn giàu protein. Nông nghiệp đã bước sang trang mới vào ngày hôm đó: việc sử dụng phân bón sản xuất từ ​​amoniac tổng hợp đã bắt đầu cuộc cách mạng xanh (green revolution*), dẫn đến sự tăng năng suất rất lớn của đất và sản lượng của thực phẩm.

Sự xuất hiện bất ngờ và đồng thời của phân bón và nhiên liệu hóa thạch nhân tạo đã giải thích phần lớn sự gia tăng dân số ấn tượng xảy ra trong vài thập kỉ đầu tiên của thế kỷ 20. Để tạo nên 2 tỷ người đầu tiên cần 5000 năm. 2 tỷ người tiếp theo xuất hiện trong khoảng 50 năm (1927-1974). 2 tỷ người cuối cùng được sinh ra chỉ trong vòng 25 năm từ 1974 đến 1999. Tại con số cuối cùng tính đến tháng 11 năm 2011, dân số thế giới là 7 tỷ người. Dự kiến con số sẽ ổn định xung quanh 9-10 tỉ vào khoảng năm 2050.

Sự tăng trưởng dân số hàng ngày của người dân trên hành tinh Trái đất lên tới hơn 200 000 đơn vị, đó là thêm một thành phố có kích thước trung bình của châu Âu vào mỗi buổi sáng, hay là khoảng 80 triệu mỗi năm – khoảng cỡ của nước Đức được thêm vào mỗi dịp Năm Mới. Tất cả những người này đều có quyền có một cuộc sống đàng hoàng, với phần thực phẩm và năng lượng của mình.

Vào buổi bình minh của thế kỷ 21, sự sẵn sàng của thực phẩm không phải là vấn đề trước mắt quan trọng nhất mà nhân loại phải đối mặt. Vấn đề ngay trước mắt, tuy nhiên, lại là sự phân phối và khả năng kinh tế có thể chi trả cho chúng. Thật vậy, chúng ta hiện nay đã đạt đến điểm lạm dụng sự chinh phục nguồn thực phẩm này một cách bất thường, cả ở những nước giàu và nước đang phát triển. Đó là vấn đề ăn quá nhiều đang gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Tuy nhiên, chúng ta phải luôn luôn thận trọng, bởi vì trong khi con người đang béo lên thì có dấu hiệu của sự kiệt quệ dần dần của đất đai màu mỡ trên hành tinh của chúng ta, thường là kết quả của sự quản lý thiếu cân nhắc và bị khuếch đại bởi những tác động của sự nóng lên toàn cầu.

Béo phì và khốn khổ

Thật khó để tưởng tượng, nhưng điều đó đã xảy ra. Hiện nay thế giới có 1.5 tỷ người thừa cân (overweight) hoặc béo phì (obese), và chỉ có 1 tỷ người có vấn đề trong việc tiếp cận nguồn thực phẩm. Theo ngôn ngữ bình dân thì, số người béo phì vượt quá số người đói ăn.

Sự gia tăng bệnh béo phì là đặc biệt nghiêm trọng ở các nước đang phát triển. Trong một số trường hợp, nó đạt đến mức gần như bệnh lý – như là ở Mexico và Ai Cập – những quốc gia mà cho đến gần đây thường xuyên phải đối phó với nạn đói.

Lý do cho sự thay đổi nhanh chóng từ một chế độ ăn nghèo nàn đến sự ăn uống quá dồi dào gắn liền với sự gia tăng tiêu thụ thịt và dầu thực vật, sự truyền bá của nước ngọt thay vì nước, và quá trình đô thị hóa đã gây ra lối sống ít vận động; hay nói ngắn gọn, sự phổ biến của mô hình ăn uống có hại nhất của phương Tây là do toàn cầu hóa.

Trong thực tế, không cần nói đâu xa, gần như khó mà tin được rằng trong một quốc gia như Ý, mà mới chỉ một vài thập kỷ trước đây còn vật lộn với bệnh còi xương và bệnh nứt da do thiếu vitamin, ngày hôm nay đã có phòng tập thể dục nơi mọi người đổ mồ hôi để có thể loại bỏ chất béo (thừa cân) của họ và những bệnh viện thực hành việc hút mỡ.

Trong vòng chưa đầy hai thế hệ, mối quan hệ của chúng ta với thực phẩm đã trải qua từ một chế độ tìm kiếm đến một chế độ phòng thủ. Đối với một số lời biện minh tốt thì, đó là những người đã chiến đấu để tồn tại được bù đắp bằng những cuộc chè chén say sưa trong các lễ hội Giáng sinh.

Mỗi calo chúng ta ăn ngày nay đòi hỏi trung bình một calo nhiên liệu hóa thạch để mang lại thực phẩm trên bàn ăn. Có những người nhận xét rằng, theo một cách nào đó, ngành nông nghiệp hiện đại không là gì khác hơn một ngành công nghiệp chuyển đổi nhiên liệu hóa thạch thành thực phẩm, và không may là quá thường xuyên ngành công nghiệp này làm việc không hiệu quả.

Hoa quả trái mùa

Sự sẵn có của nhiên liệu hóa thạch giá rẻ đã hoàn toàn chia cách những nhà sản xuất thực phẩm khỏi người tiêu dùng. Trong một thời gian dài cho đến chỉ có một vài thập kỷ trước đây, nhà sản xuất và người tiêu dùng thường trùng nhau (người ta tự sản xuất thực phẩm riêng của họ), hoặc là đã có một mối quan hệ trực tiếp. Tuy vậy, dường như không ai cảm thấy bất kỳ nỗi luyến tiếc nào cho thời gian đó, thường là đói và thiếu thốn. Tuy nhiên, chúng ta cần phải thừa nhận rằng sự phong phú của năng lượng đã tạo ra một hệ thống phân phối thực phẩm mà bây giờ là một trong số những khía cạnh tréo ngoe khó thay đổi nhất.

Ví dụ, chúng ta không nên ngạc nhiên khi tìm thấy táo từ Trung Quốc, đậu xanh từ Ai Cập, cam từ Chile, và kiwi từ New Zealand ở siêu thị – tất cả các sản phẩm có thể dễ dàng được trồng tại địa phương trong một quốc gia như ở Ý. Thay vào đó, chúng ta nhận được chúng từ các nước khác, thực ra là từ các châu lục khác, tiêu thụ một lượng nhiên liệu lớn và thải hàng triệu tấn khí CO2 và các chất ô nhiễm khác vào môi trường. Đây là chi phí ẩn của sự tham lam vô tri của chúng ta cho những hoa-quả-trái-mùa (out-of-season products). Ngoài vấn đề về hương vị đáng nghi ngờ của các hoa quả trái mùa này, chúng ta cũng nên suy nghĩ về sự mất mát các giá trị quan trọng, đặc biệt là cho trẻ em: nhận thức về các mùa, các chu kì của tự nhiên, và rộng hơn là, ý thức về sự giới hạn.

Khi có ai đó tìm kiếm lời khuyên của bạn làm thế nào để tiết kiệm năng lượng, hãy đề nghị anh ta kiềm chế việc mua hàng, ví dụ, dâu tây nhập khẩu vào dịp Giáng sinh. Lúc đầu anh ta sẽ khá là bối rối; sau đó, bằng cách tự phản ánh lại, anh ta sẽ hiểu rằng đó là một trong những điều tốt nhất anh ta có thể làm để thay đổi một hệ thống năng lượng mà chúng ta không thể đủ khả năng tiếp tục sử dụng mãi mãi.

Hết phần 1 – Chương 3 (còn tiếp).

Người dịch: Phạm Thu Hường 

Chú thích của người dịch:

* Cuộc cách mạng xanh (green revolution): cuộc cách mạng xanh không chỉ là kết quả của phát minh về phân bón tổng hợp (hóa học) và máy móc sử dụng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (vật lý), mà còn là kết quả của phương pháp lai chọn lọc phát hiện bởi Darwin và Mendel vào giữa thế kỉ 19 (sinh học). Đến những năm 1990 ước tính có khoảng 95% của tất cả các nông dân ở Thế giới thứ nhất và 40% của tất cả các nông dân ở Thế giới thứ ba đã sử dụng hạt giống lai được biết đến như là “cuộc cách mạng xanh”, với mức độ sử dụng lớn nhất được tìm thấy ở châu Á, tiếp theo là Mexico và Mỹ Latinh. Tuy nhiên, cuộc cách mạng này không hẳn chỉ toàn là điểm tốt, trên thực tế thế giới mất khoảng 75% của sự đa dạng sinh học thực phẩm của mình, và sự kiểm soát về hạt giống đã được chuyển từ cộng đồng những người làm nông nghiệp sang tay một số ít các công ty đa quốc gia. Trong cuốn sách này các tác giả chỉ lấy ví dụ về những phát minh lý hóa liên quan trực tiếp đến năng lượng.

 

© copyright Zanichelli and Wiley-VCH

Permission granted for translating into Vietnamese and publishing solely on dotchuoinon.com for non-commercial purposes

Một suy nghĩ 9 thoughts on “Cung cấp năng lượng cho Trái đất – Chương 3: Bao nhiêu năng lượng bị lãng phí? (Phần 1)”

  1. Cuộc cách mạng xanh, sự bùng nổ dân số thế giới và globalization về chuyển vận thực phẩm, rất interesting. Điều gọi là blessing lại thường mang đến nhiều hệ lụy.

    “Chỉ có 44% năng lượng chính được chuyển đổi thành năng lượng hữu ích ở Mỹ – phần còn lại 56% sẽ bị lãng phí.” Đây là điều cực kì sững sốt.

    Đã thích bởi 1 người

  2. Hi anh Hoành,

    Mỹ không phải là nước có trong bản đồ các nước sử dụng năng lượng hiệu quả, nếu không muốn nói là lãng phí bậc nhất. Về sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm Mỹ còn phải học nhiều của Nhật và Châu Âu.

    Hiện nay hệ số truyền tải và hiệu suất mạng lưới điện của Châu Âu (được coi là hiệu quả) từ các nguồn năng lượng truyền thống maximum cũng chỉ là 40%. Phần còn lại là bị mất mát, lãng phí. Thế nên họ chuyển dịch tới renewable micro-grid để tăng hiệu suất chuyển tải thêm nữa. Châu Âu như vậy thì con số đó ở các nước như Việt Nam không hề bất ngờ là chỉ đạt đuợc cùng lắm 30% trung bình chắc 15-20% năng lượng được sử dụng có ích. Phần còn lại bị lãng phí hết

    Trong khi nhà Điện của ta cứ đòi tăng giá điện là không chấp nhận được! hệ thống của ta đã quá cũ kỹ có improve nữa thì không thể tốt hơn. Thay vì đầu tư đủ thứ thì cần đẩy mạnh năng lượng tái tạo từ quy mô vừa và nhỏ để tăng hiệu suất sử dụng năng lượng.

    Đã thích bởi 1 người

  3. Anh thấy Hằng nói đến “năng lượng tái tạo từ quy mô vừa và nhỏ” là một chiến lược hết sức hợp lý. Anh dùng từ “chiến lược” trong cả ý dân sự lẫn quân sự. Một hệ thống vĩ đại dùng cho cả nước sẽ làm cho cả nước ngừng hoạt động nếu hệ thống đó sụp đổ. Như là computer. các công ty dùng central computer system cho cả mọi máy computers (như các ngân hàng) thường chết đứng khi hệ thống commputer có vấn đề, chẳng ai làm việc gì được. Mọi hệ thống nên được decentralized vì lý do chiến lược sinh tồn, bên cạnh lý do hiệu suất.

    Đã thích bởi 1 người

  4. Em rất đồng ý với Hằng và anh Hoành về điểm: “năng lượng tái tạo từ quy mô vừa và nhỏ” là một chiến lược hết sức hợp lý. Câu này khiến em nhớ đến cuốn sách “Small is Beautiful” của nhà kinh tế học người Anh (E. F. Schumacher_xuất bản lần đầu năm 1973, có thể được download ở đây).

    Một số câu trích dẫn trong cuốn sách:

    * Man is small, and, therefore, small is beautiful.
    Con người là nhỏ, và do đó, nhỏ là đẹp.

    * A Buddhist economist would consider this approach excessively irrational: since consumption is merely a means to human well-being, the aim should be to obtain the maximum of well-being with the minimum of consumption…. The less toil there is, the more time and strength is left for artistic creativity. Modern economics, on the other hand, considers consumption to be the sole end and purpose of all economic activity.
    Một nhà kinh tế học Phật giáo sẽ thấy cách tiếp cận này quá bất hợp lý: tiêu thụ chỉ đơn thuần là một phương tiện để con người đạt được hạnh phúc, mục đích phải là để có được tối đa hạnh phúc với tối thiểu tiêu thụ …. càng ít công sức vất vả phải bỏ ra, càng nhiều thời gian và sức mạnh còn lại cho sự sáng tạo nghệ thuật. Kinh tế hiện đại, trái lại, xem xét tiêu thụ như là sự mục đích duy nhất của tất cả các hoạt động kinh tế (lấy phương tiện làm mục đích).

    * It is clear, therefore, that Buddhist economics must be very different from the economics of modern materialism, since the Buddhist sees the essence of civilisation not in a multiplication of wants but in the purification of human character. Character, at the same time, is formed primarily by a man’s work. And work, properly conducted in conditions of human dignity and freedom, blesses those who do it and equally their products.
    Do đó, rõ ràng rằng kinh tế Phật giáo phải rất khác với kinh tế của chủ nghĩa vật chất hiện đại, kể từ khi Phật giáo nhìn thấy bản chất của nền văn minh không phải nằm ở chỗ cứ nhân mãi lên những ước muốn tham vọng mà nằm ở chỗ thanh lọc nhân cách con người. Nhân cách, cùng lúc đó, được hình thành chủ yếu qua công việc của con người. Và lao động, trong các điều kiện hợp lý về nhân phẩm và tự do, ban phước cho những người làm việc đó và đồng thời là cho sản phẩm của họ.

    * The most striking thing about modern industry is that it requires so much and accomplishes so little. Modern industry seems to be inefficient to a degree that surpasses one’s ordinary powers of imagination. Its inefficiency therefore remains unnoticed.
    Wisdom demands a new orientation of science and technology towards the organic, the gentle, the non-violent, the elegant and beautiful.

    Điều đáng kinh ngạc nhất về ngành công nghiệp hiện đại là nó đòi hỏi quá nhiều và hoàn thành quá ít. Ngành công nghiệp hiện đại có vẻ là không hiệu quả ở một mức độ mà vượt quá quyền hạn của trí tưởng tượng của một người bình thường. Bởi vậy sự không hiệu quả của nó vẫn chưa được chú ý.
    Sự khôn ngoan đòi hỏi một định hướng mới của khoa học và công nghệ theo hướng hữu cơ, nhẹ nhàng, không bạo lực, trang nhã và đẹp đẽ.

    * The way in which we experience and interpret the world obviously depends very much indeed on the kind of ideas that fill our minds. If they are mainly small, weak, superficial, and incoherent, life will appear insipid, uninteresting, petty, and chaotic.
    Cách thức mà chúng ta kinh nghiệm và giải thích thế giới rõ ràng là bị phụ thuộc thực sự rất nhiều vào loại ý tưởng mà đã được đưa vào tâm trí chúng ta. Nếu chúng chủ yếu là nhỏ, yếu, hời hợt, và không rành mạch, cuộc sống sẽ xuất hiện nhạt nhẽo, nhàm chán, vụn vặt, và hỗn loạn.

    Cuốn sách này cũng nói nhiều đến vấn đề sử dụng điện hạt nhân và phát triển kinh tế bền vững, em thấy dịch cuốn này cũng hay đó ạ, không biết có phải xin phép không (vì cuốn này free trên các trang web chính thống)

    Em Hường

    Đã thích bởi 1 người

  5. Hi Hường,

    Vấn đề là thế giới đang ở vào giai đoạn hiệu năng kinh tế của một công ty (hay quốc gia) – tính bằng giá hàng bán ra rẻ – lệ thuộc càng ngày càng nhiều vào thị trường rộng rãi trên thế giới. Hay nói cách khác là, economies of scale của các công ty càng ngày càng tăng với hệ thống sản xuất vĩ đại của các công ty, làm cho các hệ thống sản xuất nhỏ không đủ sức cạnh tranh trong khung cảnh globalization.

    Cho nên dù là Small is beautiful, anh không nghĩ là small is competitive. Trừ khi người ta có các mô hình sản xuất nhỏ, nhưng hiệu suất rất cao, kết nối trong một mạng lưới vĩ đại để có economies of scale để cạnh tranh trên thị trường quốc tế. Ví dụ: Các thuở ruộng nhỏ của nông dân, kết hợp với nhau trong hệ thống sản xuất, và xuất cảng, gạo ra thế giới. Nhưng ngay khi mô hình này có thể thành công, thì đời sống của các tiểu nông như vậy cũng cực kì thấp.

    Chiều hướng thế giới, với kinh tế cạnh trannh toàn cầu, hiện nay làm cho các mô hình sản xuất nhỏ không phải là câu trả lời thực tiễn. Vấn đề lớn cùa thế giới (và mỗi quốc gia) là bất quân bình giàu nghèo, mà globalization sợ là sẽ không giải quyết được, trừ khi lao động có thể di chuyển xuyên các quốc gia dễ dàng (nhưng các nước hiện nay gia tăng bảo vệ hàng rào di dân). Khong biết việc jobs di chuyền qua các quốc gia bằng Internet có giúp thế giới quân bình được không? Đây là điềm chúng ta cần lưu ý.

    Vè dịch cuốn sách này, anh nghĩ là nếu hỏi nhà xb có lẽ họ cũng chẳng làm khó gì.

    Đã thích bởi 1 người

  6. – Câu mở đầu của chương 3 thật hay: “Nhận thức tốt vẫn luôn có đó, nhưng đã bị ẩn đi vì e ngại ý thức thông thường.” 🙂

    – Bây giờ em mới biết, sự bùng nổ lớn nhất của mọi thời đại là bắt đầu quy trình sản xuất công nghiệp amoniac (NH3). 😀

    – Em thấy trân quí thực phẩm hằng ngày hơn khi đọc câu này: “Mỗi calo chúng ta ăn ngày nay đòi hỏi trung bình một calo nhiên liệu hóa thạch để mang lại thực phẩm trên bàn ăn.”

    – Đoạn Hoa quả trái mùa thật sâu sắc: Khi chúng ta mua hoa quả trái mùa từ các châu lục khác, chúng ta đã vô tình “tiêu thụ một lượng nhiên liệu lớn và thải hàng triệu tấn khí CO2 và các chất ô nhiễm khác vào môi trường”. Hơn nữa, việc mua hoa quả trái mùa dẫn đến “sự mất mát các giá trị quan trọng, đặc biệt là cho trẻ em: nhận thức về các mùa, các chu kì của tự nhiên, và rộng hơn là, ý thức về sự giới hạn.”

    Em cám ơn chị Hường và team dịch đã cho em hiểu những điều này.

    Đã thích bởi 1 người

  7. Cảm ơn Ngọc Nho,

    Khi mình tham gia trực tiếp vào dịch bài thì sẽ hiểu kĩ vấn đề hơn là vậy đó em, nhóm dịch của mình cũng vừa tự làm vừa tự học, rồi có bài dịch để citation thì giải thích cho nhau dễ hơn. Cảm ơn em đã tham gia vào nhóm dịch thuật cho cuốn sách thứ 2 nhé ^^ Vấn đề năng lượng cần được hiểu sâu sắc hơn.

    Thân,
    Chị H

    Đã thích bởi 1 người

Trả lời

Điền thông tin vào ô dưới đây hoặc nhấn vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s