Cung cấp năng lượng cho Trái đất – Chương 5: Thiệt hại không mong muốn (Phần 1)

Powering Planet Earth: 
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 5: Collateral Damage – Chương 5: Thiệt hại không mong muốn (Phần 1)

Bạn sẽ chẳng bao giờ có đủ những thứ bạn không cần để được hạnh phúc.
You will never have enough of what you did not need to be happy.

–Eric Hoffer–

Một điều chúng ta biết rõ nhưng dường như quá thường xuyên nhiều người quên mất rằng, mỗi khi một nguồn tài nguyên được sử dụng, chất thải chắc chắn được tạo ra. Chất thải thì không bao giờ vô hại. Bằng cách này hay cách khác, và đôi khi qua nhiều cách, các loại chất thải này trở nên gây hại.

Trong vài thập niên gần đây chúng ta đã đến lúc nhận ra, và ngày càng lo ngại hơn, về quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã tạo ra nhiều chất khí độc gây hại cho sức khỏe con người, môi trường và sự ổn định của khí hậu.

Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm không chỉ giới hạn trong khu vực chúng được sản sinh ra, bởi vì chúng được khuếch tán trên phạm vi toàn cầu, do đó khiến cho thuật ngữ “không phải trong sân nhà tôi(not in my back yard – NIMBY*) hoàn toàn vô nghĩa. Hội chứng NIMBY thường ám chỉ những cá nhân, tập thể hoặc những quốc gia chỉ hành động trong hi vọng có thể tránh tổn hại tới lãnh thổ của họ.

Tuy vậy, nhận thức rằng môi trường là của chung tất cả đang được lan tỏa chậm rãi và do đó dẫn tới yêu cầu hành động bảo tồn gìn giữ trên cả quy mô địa phương và toàn cầu. Các biện pháp bảo vệ phù hợp cần được áp dụng ngay lập tức và trong thời gian lâu dài.

Lịch sử các thập niên gần đây cho thấy những tổn hại nghiêm trọng tới con người và thiên nhiên đã có thể được gây ra từ các hiện tượng bất ngờ và các quá trình ít quan trọng. Ví dụ kinh điển là lỗ thủng tầng ozone, gây ra bởi sự phát hành các khí CFC (chlorofluorocarbons) – là những chất hóa học có tác dụng hạn chế nhưng lại có khả năng phá hủy ozone ở tầng bình lưu. Tầng ozone bảo vệ con người khỏi tác động của tia cực tím mang năng lượng cao đến từ mặt trời (ultraviolet radiation – với bước sóng dưới 290 nm). Vì vậy, chúng ta nên hết sức thận trọng trong việc đưa bất kì một chất thải nào vào không khí, nước và đất. Ngoài ra, chúng ta cần giám sát rộng rãi và liên tục các trường hợp đó, cùng với phân tích khoa học kỹ lưỡng của bất cứ dữ liệu nào thu thập được.

Dưới sức ép của công chúng và nhờ vào sự tiến bộ kỹ thuật, các quốc gia phát triển bắt đầu giảm thiểu lượng phát hành các chất thải độc hại. Nhưng bây giờ họ muốn áp đặt các tiêu chuẩn sinh thái của họ vào các nước đang phát triển, nơi không thể đáp ứng các chi phí tương tự để kiểm soát và giới hạn ô nhiễm, để sản phẩm của họ không thể được chấp nhận trong thị trường.

Ô nhiễm toàn cầu được dự đoán là đang tăng lên, một phần bởi vì ngay cả các quốc gia phát triển từ chối tuân thủ các tiêu chuẩn ô nhiễm chặt chẽ để không tác động xấu tới các ngành công nghiệp của riêng họ, cũng như tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường toàn cầu. 

Trái đất quá nóng 

Gần một phần tư các tia bức xạ mặt trời tới Trái Đất bị các đám mây phản xạ ngược lại không gian, khoảng một phần tư được giữ lại bởi bầu khí quyển và được chuyển thành nhiệt. Một nửa năng lượng bức xạ mặt trời còn lại tiếp xúc với bề mặt Trái Đất, 90% trong đó được hấp thụ và làm nóng Trái Đất, trong khi chỉ có 10% được phản xạ một phần bởi các tảng băng ở các vùng cực.

Một phần năng lượng Trái Đất hấp thụ được bức xạ vào không khí và được các chất khí hấp thụ (ví dụ như hơi nước H2O, metan CH4 và carbon dioxide CO2), sau đó các khí này lại chuyển các tia bức xạ hồng ngoại (hay là nhiệt) trở lại Trái Đất. Trên thực tế, các khí này đóng vai trò như một nhà kính (green-house): chúng cho phép ánh sáng mặt trời đi qua, nhưng ngăn ngừa sự thoát nhiệt vào tầng bình lưu (hiệu ứng nhà kính**). Nếu không có nhà kính tự nhiên này, nhiệt độ Trái đất sẽ vào khoảng 30°C thấp hơn so với nhiệt độ chúng ta cảm nhận thường ngày. Do vậy, các khí nhà kính tự nhiên thực sự có tác động tích cực tới khí hậu. Tuy nhiên, từ khi con người bắt đầu sử dụng rộng rãi nhiên liệu hóa thạch, làm tăng lượng các loại khí nhà kính vào bầu khí quyển do hoạt động của mình, đặc biệt là CO2, vì vậy làm thay đổi đáng kể tới khí hậu Trái đất. Chúng ta hãy xem điều đó xảy ra như thế nào.

Các nhiên liệu hóa thạch hình thành trong lòng Trái đất trong điều kiện không có oxy thông qua quá trình chuyển đổi chất hữu cơ trong cây cối và động vật  qua rất nhiều quá trình hóa học phức tạp xảy ra trong hàng trăm triệu năm. Do đó, một cách nào đó, có thể coi nhiên liệu hóa thạch là năng lượng mặt trời được lưu trữ dưới hình thức liên kết hóa học giữa các nguyên tử cacbon (C-C) và giữa nguyên tử cacbon với nguyên tử hidro (C-H).

Khi chúng ta khai thác các nhiên liệu hóa thạch và cho chúng phản ứng (cháy) với oxy trong không khí, các liên kết hóa học C-C và C-H bị phá vỡ và hình thành các liên kết hóa năng khác, ví dụ như C-O và H-O. Những biến đổi hóa học này giải phóng một lượng lớn năng lượng cùng với sự tạo thành của cacbon dioxide (CO2) và nước (H2O). Ví dụ, 1 g than cung cấp nhiệt lượng khoảng 32.8 kJ và tạo ra 3.66 g cacbon dioxide CO2 (khối lượng đã tăng lên bởi cacbon đã kết hợp với oxy trong không khí).

Dầu và khí tự nhiên là hỗn hợp của các hidrocacbon, những hợp chất chỉ chứa cacbon và hidro. Các chất hidrocacbon có thể ở dạng khí, lỏng hoặc rắn tùy thuộc vào số lượng nguyên tử cacbon trong phân tử tương ứng của nó. Do đó, xăng thu được trong quá trình chưng cất dầu mỏ là hỗn hợp của các chất hidrocacbon lỏng (công thức gần đúng: C8H18), hỗn hợp này sẽ phản ứng với oxy tạo ra nước và CO2: 1 g xăng tạo ra nhiệt lượng khoảng 47.8 kJ và tạo ra khoảng 3.08 g CO2. Khí thiên nhiên có thành phần chủ yếu là metan, CH4, phản ứng với oxy tạo thành nước và CO2: 1 g metan tạo ra 55.6 kJ nhiệt lượng và 2.74 g CO2. Như vậy, khi chúng ta sử dụng than, dầu, hay khí metan để giải phóng năng lượng dự trữ, chúng tạo ra lượng CO2 tương đương với khoảng 3 lần khối lượng của chúng.

Với tốc độ hiện tại, mỗi năm con người tạo ra và thải vào khí quyển khoảng 30 tỉ tấn CO2. Các nước đóng góp chủ yếu trong việc tạo ra khí thải là Mĩ, châu Âu, Nhật Bản và Trung Quốc. Mỗi năm một người Mĩ tạo ra khoảng 18 tấn CO2, gần gấp ba lần so với lượng khí thải tạo ra bởi một người Ý, trong khi một người Ý tạo ra nhiều gấp năm lần so với lượng khí thải một người Ấn Độ tạo ra. Lượng khí CO2 nước Ý thải vào bầu khí quyển gấp khoảng 70 lần so với lượng CO2 tạo ra từ Ethiopia trong khi hai nước này có dân số tương đương.

Kể từ khi nhiên liệu hóa thạch được sử dụng từ đầu cuộc cách mạng công nghiệp tới nay, nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng từ 275 đến 400 ppm (part per million – phần triệu). Nếu không có hành động thích hợp, lượng CO2 ước tính sẽ tăng tới khoảng 550 ppm vào cuối thế kỉ 21 này. Hậu quả của việc tăng nồng độ CO2  trong khí quyển – mà đôi khi được gọi như là một thí nghiệm nguy hiểm ngoài tầm kiếm soát, có thể sẽ rất thảm khốc. Hơn nữa, tăng gấp đôi nồng độ CO2 có thể làm tăng nhiệt độ toàn cầu khoảng 3°C, kèm theo mực nước biển dâng cao và làm tăng tần suất của các hiện tượng thời tiết bất thường: ví dụ như các luồng khí nóng (hạn hán), mưa lũ nhiều (lũ lụt, lở đất).

Một điều thêm vào thực tế khắc nghiệt này là sự thật rằng các nước nghèo dễ bị tổn thương nhất đối với biến đổi khí hậu. Điều này được minh chứng qua số lượng nạn nhân và mức độ thiệt hại gây ra do những cơn bão đổ vào biển Caribe (như Haiti) và so với Mĩ.

Hết phần 1 – Chương 5 (còn tiếp)

Người dịch: Đặng Thị Giang

Biên tập: Phạm Thu Hường

Chú thích của người dịch:

* NIMBY: viết tắt cho Not In My Back Yard; là một thuật ngữ đặc trưng cho sự phản đối của người dân đối với những dự án phát triển mới nào đó bởi vì địa điểm thực hiện dự án quá gần với nơi sinh sống của họ, với ý nghĩa thường là họ tin rằng những dự án đó là cần thiết cho sự phát triển nhưng nên được dời ra xa hơn. Ví dụ về các dự án có khả năng bị phản đối như là fracking – kĩ thuật khai thác dầu từ đá phiến sét, nhà máy hóa chất, các khu công nghiệp, căn cứ quân sự, tua-bin gió, nhà máy khử muối, bãi rác, lò đốt rác, nhà máy điện hạt nhân, nhà tù, quán rượu, các cơ sở vui chơi giải trí dành cho người lớn, bãi chất thải độc hại, v.v. Tuy nhiên, bởi vì các chất thải công nghiệp ở dạng khí, lỏng, hay rắn đều có thể khuếch tán và có ảnh hưởng toàn cầu đến rất xa nơi sản xuất ra chúng, thuật ngữ này đã phần nào trở nên vô nghĩa.

** Một số hình ảnh của hiệu ứng nhà kính (Greenhouse Effect) và sự nóng lên toàn cầu (Global Warming):

greenhouseeffect diagram
Sơ đồ hiệu ứng nhà kính

Băng-tan ở Bắc cực
Hiện tượng băng tan ở Bắc cực do nhiệt độ trái đất tăng cao kỷ lục (Ảnh: Reuters)

cánh đồng ngô
Cánh đồng ngô khô héo do hạn hán tại huyện Krông Bông, Tây Nguyên năm 2012.

 

© copyright Zanichelli and Wiley-VCH

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

Một bình luận về “Cung cấp năng lượng cho Trái đất – Chương 5: Thiệt hại không mong muốn (Phần 1)”

  1. Cảm ơn nhóm dịch giả và biên tập viên 🙂

    Chương này cho thấy là chúng ta sống là chấp nhận thải ra rác. Cho nên cần phải thận trọng với bất cứ hành động nào từ rác vật lý cho tới rác tinh thần. Nhưng nếu chúng ta biết cách chuyển hóa thì không có gì là rác.

    Một lỗi mà các nước đang phát triển đã gặp phải và thất bại trong 20 năm trở lại đây trong các luật bảo vệ môi trường là vì máy móc áp đặt tiêu chuẩn Âu Mỹ vào điều kiện môi trường của mình. Một trong những thành công của các tổ chức bảo vệ môi trường Tây Âu là do các tổ chức dân sự có tiếng nói mạnh gây sức ép lớn cho các công ty và chính phủ. Đến như vậy mà họ vẫn còn phải miệt mài làm việc vì môi trường không ngừng. VIệt Nam chúng ta chỉ mới “bắt đầu cuộc chiến” này.

    “Dưới sức ép của công chúng và nhờ vào sự tiến bộ kỹ thuật, các quốc gia phát triển bắt đầu giảm thiểu lượng phát hành các chất thải độc hại. Nhưng bây giờ họ muốn áp đặt các tiêu chuẩn sinh thái của họ vào các nước đang phát triển, nơi không thể đáp ứng các chi phí tương tự để kiểm soát và giới hạn ô nhiễm, để sản phẩm của họ không thể được chấp nhận trong thị trường.”

    Thích

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