GS Daniel Kammen & Ông Andrew Revkin

“Định hướng giải quyết các vấn đề trong biến đổi Khí hậu: Hiểu rõ sự phức tạp của vấn đề, giải pháp loại bỏ carbon, và những lựa chọn chưa chắc chắn”

Với hơn ba thập kỷ kinh nghiệm trong việc thúc đẩy những chiến dịch giảm thiểu biến đổi khí hậu, nhà báo Andy Revkin nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu rõ các rào cản, nhu cầu và chuẩn mực hành vi của con người khi đối mặt với biến đổi khí hậu. Ông nhấn mạnh rằng tiến bộ trong các giải pháp chống biến đổi khí hậu không chỉ phụ thuộc vào kiến thức khoa học mà còn đòi hỏi sự cân nhắc đến các yếu tố xã hội. Ông Revkin đề cập đến việc lượng phát thải khí CO2 vẫn tiếp tục gia tăng dù đã có nhiều nỗ lực nhằm nâng cao nhận thức và kêu gọi hành động. Điều này dẫn đến sự cần thiết phải loại bỏ carbon khỏi hệ thống đồng thời giảm lượng khí phát thải. Ông nhấn mạnh tầm quan trọng trong việc nhận biết sự phức tạp và các trở ngại trong loại bỏ carbon. Các giải pháp loại bỏ carbon cần cách tiếp cập đa chiều, bao gồm cả phương pháp sinh học và công nghệ. Chính sự đa dạng của các giải pháp hiện có đã chứng minh tiềm năng của nó.

Ông chỉ ra một ví dụ vào năm 2008 khi Hoa Kỳ trải qua một bối cảnh chính trị thú vị xung quanh khái niệm “than sạch” với mục đích thu giữ lượng khí thải carbon từ than. Sức hút chính trị của ý tưởng này rất đáng kể. Điều này làm nổi bật tầm quan trọng của việc thật sự hiểu rõ tính phức tạp, thách thức và quy mô liên quan đến việc đối phó với biến đổi khí hậu. Bên cạnh đó, Học viện Khoa học Quốc gia đã công bố nhiều báo cáo về chủ đề này, bao gồm báo cáo “Kỹ thuật Địa chất Công trình” nhằm khám phá các phương pháp giới hạn sự nóng lên toàn cầu thông qua các kỹ thuật như quản lý bức xạ mặt trời và loại bỏ CO2. Phạm vi lựa chọn bao gồm việc loại bỏ carbon từ không khí, đại dương, hoặc lưu trữ nó trong lòng đất. Tuy nhiên, tất cả những phương pháp này đều đối mặt với những rào cản và thách thức đáng kể.

Để tìm hiểu thêm về vấn đề này, vào năm 2009, ông Revkin thực hiện một cuộc phỏng vấn với Giáo sư Danh dự Vaclav Smil (Đại học Manitoba). Trả lời câu hỏi rằng “Liệu chúng ta có thể vừa sử dụng than đá và bảo vệ khí hậu nếu chúng ta có thể thu hồi CO2 và đưa nó trở lại lòng đất – nơi khởi nguồn của carbon?” từ ông Revkin, GS. Smil cho biết việc thu giữ và lưu trữ carbon đòi hỏi phải có sự phát triển cơ sở hạ tầng ở quy mô lớn. Ông giải thích rằng lượng tiền đầu tư cho cơ sở hạ tầng để xử lý chỉ một phần nhỏ CO2 nhằm thu giữ và lưu trữ dưới lòng đất sẽ tương đương với chi phí cơ sở hạ tầng của dầu và khí đốt đã được xây dựng trên toàn cầu trong suốt thế kỷ qua. Tuyên bố này nhấn mạnh nhiệm vụ to lớn trước mắt và nhấn mạnh khối lượng công việc đáng kể cần được thực hiện trong lĩnh vực này.

Trong một cuộc phỏng vấn khác của ông Revkin với Tiến sĩ Julio Friedmann (Học giả không thường trú tại Trung tâm Chính sách Năng lượng Toàn cầu của Đại học Columbia, và Giám đốc Khoa học tại Carbon Direct), TS. Friedmann chỉ ra rằng khả năng kỹ thuật, các yếu tố kinh tế và chính trị đều cần được xem xét trong việc giải quyết vấn đề hiện tại về cơ hội và hạn chế liên quan đến việc thu giữ và loại bỏ carbon lâu dài khỏi khí quyển. TS. Friedmann đề cập đến các báo cáo gần đây của IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change – Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu), trong đó nêu rõ nhu cầu quản lý chặt chẽ lượng phát thải carbon để đạt được các mục tiêu khí hậu quan trọng cho tới năm 2030 và 2050.

Các giải pháp quản lý phát thải carbon này bao gồm việc thu giữ CO2 từ các nguồn phát như nhà máy thép và nhà máy điện cũng như loại bỏ CO2 từ không khí và đại dương thông qua các phương pháp khác nhau như lọc không khí trực tiếp và tổng hợp than sinh học. Việc chỉ đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo sẽ không đủ để đối phó với thách thức từ phát thải carbon. Đa số các dự án thu giữ carbon sẽ được phát triển ở các nước không thuộc khối OECD, đặc biệt là ở Nam Á, Đông Nam Á, và Đông Á, nơi mà lượng khí thải được thải ra đáng kể.

Các ngành công nghiệp nặng như xi măng, phân bón và hóa chất cũng là các lĩnh vực chính cần xem xét để thu giữ carbon. Chi phí thu giữ carbon đã giảm 50% trong thập kỷ qua, giúp việc áp dụng nó trở nên khả thi hơn về mặt kinh tế. Cơ sở hạ tầng mới cho việc lưu trữ CO2, bao gồm việc hình thành các chất rắn mặn, đang được phát triển với khả năng lưu trữ hàng nghìn tỷ tấn CO2 trong hàng trăm hoặc hàng nghìn năm. Bên cạnh đó, sự nhận thức về nhu cầu loại bỏ CO2 khỏi không khí và đại dương ngày càng trở nên rõ ràng hơn, minh chứng qua những lộ trình công nghệ mới và thị trường thu giữ carbon tự nguyện. Bên cạnh công nghệ, các quốc gia đang triển khai các biện pháp chính sách mới như áp giá phát thải carbon, thuế carbon, và các yêu cầu bắt buộc khác để hỗ trợ việc quản lý carbon.

Bổ sung ý của TS. Friedmann, ông Revkin nhấn mạnh những thách thức trong việc xây dựng niềm tin và giành được sự chấp nhận của cộng đồng đối với việc xây dựng các địa điểm lưu trữ carbon. Việc lưu trữ lượng lớn CO2 dưới lòng đất là một quá trình công nghiệp đi kèm với các rủi ro, và quan niệm của cộng đồng về vấn đề này có thể khác nhau. Một số cộng đồng có niềm tin và hứng thú với việc lưu trữ carbon do những lợi ích kinh tế mà nó mang lại, trong khi những người khác có thể có những quan ngại. Tình huống tương tự cũng đúng với các trang trại năng lượng mặt trời hoặc năng lượng hạt nhân ở các vùng khác. Việc nhận thức được sự đa dạng của cộng đồng và cách tiếp cận bao quát trong quản lý carbon ở các phần khác nhau của thế giới là rất quan trọng.

Để trả lời cho câu hỏi liên quan đến dự báo về mức độ nồng độ CO2 có thể kích hoạt thiệt hại thảm họa như dự báo của NASA (National Aeronautics and Space Administration – Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ), ông Revkin nhấn mạnh rằng rủi ro lớn nhất trong hệ thống khí hậu và ngưỡng tới hạn của nồng độ CO2 có thể kích hoạt thiệt hại thảm họa vẫn chưa được xác định chắc chắn. Tuy nhiên, sự không chắc chắn không nên là lý do để không hành động. Thay vào đó, chúng ta cần những biện pháp chủ động và quản lý rủi ro để đối phó với các hậu quả tiềm năng của biến đổi khí hậu. Giáo sư Kammen cũng bổ sung rằng việc chỉ tập trung hoàn toàn vào việc đạt một ngưỡng CO2 cụ thể là một phương pháp tiếp cận cần được xem xét kĩ lưỡng hơn. Ông nhấn mạnh rằng chúng ta cần cân nhắc kỹ lưỡng và triển khai các công nghệ thu giữ carbon vì chúng liên quan chủ yếu đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Ông cũng nêu bật tầm quan trọng của việc ưu tiên các giải pháp năng lượng sạch cùng với các giải pháp liên quan đến nhiên liệu hóa thạch, vì năng lượng sạch đã rẻ hơn và dễ khai thác hơn nhiên liệu hóa thạch. Ông đề nghị rằng việc thay đổi tư duy về biến đổi khí hậu là một vấn đề thực sự cần được giải quyết.

GS Nguyen Thi Kim Oanh:

“Kiểm soát lượng khí thải cho nhiều mục đích: Những giải pháp đồng thời cho ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu”

GS. Oanh giới thiệu về khái niệm đồng kiểm soát lượng khí thải để đạt được nhiều mục tiêu, bao gồm giải quyết ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu. Bà trình bày và nhận mạnh về các nguồn phát thải, bao gồm từ các ngành công nghiệp và hoạt động đốt nhiên liệu. Các hoạt động này thải ra khí CO2, methan (CH4), và N2O, cũng như các chất ô nhiễm không khí độc hại như các hạt carbon đen. Các chất ô nhiễm này không chỉ gây ra biến đổi khí hậu mà còn tác động tiêu cực đối với sức khỏe con người và môi trường, đặc biệt là ở khu vực Châu Á.

Để giải quyết đồng thời hai vấn đề sức khỏe và biến đổi khí hậu, GS. Oanh giới thiệu các giải pháp hiện có, bao gồm việc quản lý rơm rạ bằng cách sử dụng bếp đốt hoàn toàn để ngăn chặn lượng khí thải từ việc đốt trực tiếp ngoài trời. Những lợi ích của giải pháp này không chỉ đến từ việc giảm phát thải mà còn đến từ việc giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, tạo ra thu nhập cho nông dân và cải thiện chất lượng không khí. Việc thực hiện các biện pháp chống ô nhiễm không khí như vậy đã cho thấy có những tác động tích cực đáng kể, bao gồm việc tránh được hàng triệu trường hợp tử vong do ô nhiễm không khí và mất mát mùa màng, cũng như việc ngăn chặn hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Để thúc đẩy các giải pháp này, GS. Oanh lưu ý sự cần thiết của việc nhấn mạnh lợi ích đồng thời của các giải pháp trong việc giải quyết ô nhiễm không khí và chống lại biến đổi khí hậu. Điều này vô cùng cần thiết do những chất ô nhiễm khí hậu tồn tại trong thời gian ngắn, như ozone và carbon đen, gây ra những tác dụng độc hại như độc tố và bức xạ. Từ đó, chúng ảnh hưởng đến sức khỏe con người, hệ sinh thái, và hệ thống khí hậu. Điều này đặc biệt gây tác động lớn ở khu vực Châu Á, nơi người dân và môi trường rất dễ bị tổn thương bởi biến đổi khí hậu vì có mật độ dân số đông, mức độ phát triển kém, nhiều vùng đất thấp, đường bờ biển dài, và điều kiện khí hậu cực đoan. GS. Oanh nhấn mạnh rằng “chúng ta phải giải quyết những nguồn phát thải này. Nếu chúng ta xem xét những lợi ích đồng thời cho việc giảm nhẹ biến đổi khí hậu và cải thiện chất lượng không khí, chúng ta sẽ có những giải pháp tiết kiệm chi phí hơn.”

Khi được hỏi về tầm quan trọng của các giải pháp tự nhiên trong việc hấp thụ carbon và việc sử dụng các phương pháp khoa học để giám sát và quản lý lưu trữ carbon, GS. Oanh chỉ ra rằng các giải pháp dựa trên tự nhiên, như trồng cây, đã được triển khai và chứng minh được lợi ích cho môi trường và khí hậu. Những giải pháp này giúp hấp thụ khí CO2 và thúc đẩy sự đa dạng sinh học. Tuy nhiên, một số giải pháp dựa trên các yếu tố tự nhiên, như sản xuất năng lượng sinh học, có thể cung cấp nguồn nhiên liệu thay thế và hấp thụ lượng khí CO2 phát thải nhưng lại gây nên những tác hại tiêu cực khác. Do đó, việc xem xét cẩn thận về tính bền vững và tác động môi trường của các nguồn nhiên liệu sinh học là cần thiết để giảm biến đổi khí hậu một cách toàn diện.

Về vấn đề dữ liệu giám sát từ xa, đánh giá hiệu quả lưu trữ carbon và mức độ phát thải của từng quốc gia, GS. Oanh nhấn mạnh sự cần thiết của việc thống nhất trong định lượng của các phương pháp khác nhau và sự hợp tác với các cộng đồng và tổ chức khoa học như IPCC để có những đánh giá chính xác và toàn diện. Thông qua theo dõi bằng cảm biến và đo lường từ vệ tinh, các xu hướng và bức tranh toàn cầu về mức độ phát thải CO2 có thể được quan sát và ghi lại. Chúng ta cũng cần tổng hợp dữ liệu từ các dự án Theo dõi Khí quyển và hoạt động tại các trạm khí hậu ở các quốc gia khác nhau để so sánh và phân tích. Ngoài ra, chúng ta cũng cần thực hiện kiểm kê khí thải CO2 và sử dụng mô hình phân tán để hiểu hơn về mức độ khí thải CO2 lan tỏa giữa các quốc gia ở các khu vực cụ thể như Việt Nam. Từ sự hiểu biết toàn diện về mức độ phát thải và phân bổ CO2 ở các khu vực, chúng ta có thể xây dựng chính sách và đưa ra quyết định chính xác hơn.

Trong báo cáo Giải pháp khoa học cho châu Á-Thái Bình Dương vào năm 2019, GS. Oanh cho biết nếu 25 biện pháp trong báo cáo được thực hiện, mức độ bụi mịn PM 2.5 trên toàn thế giới sẽ giảm đáng kể và chúng ta có thể tránh được 3 triệu ca tử vong sớm và 20 triệu tấn nông sản bị thất thoát vào năm 2030. Bà kết thúc bài nói của mình với ba thông điệp chính, bao gồm việc thực hiện các biện pháp kiểm soát đồng thời cho phép giải quyết cả ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu; các biện pháp kiểm soát đồng thời giúp đạt được các mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc (United Nations – Sustainable Development Goals) liên quan đến sức khỏe, an ninh lương thực và biến đổi khí hậu; và bằng cách thực hiện các biện pháp làm sạch không khí, hàng triệu sinh mạng ở châu Á có thể được cứu sống.

GS Stuart Licht:

“Cách mạng hoá việc thu giữ carbon: Sự đột phá trong hoá học của C2CNT cho việc loại bỏ carbon một cách bền vững”

Mở đầu bài nói của mình, GS. Licht đã đề cập đến nhu cầu cấp bách của việc tìm ra một phương pháp hoá học mới để thu giữ carbon, nhằm giải quyết khủng hoảng khí hậu ngày càng trở nên nghiêm trọng do sự gia tăng của lượng phát thải CO2 trong không khí. Ông đã chỉ ra những hạn chế của các phương pháp hiện tại, ví dụ như việc sử dụng năng lượng mặt trời, mặc dù nhận được nhiều sự quan tâm nhưng không thu giữ carbon một cách hiệu quả mà còn tao ra khí nhà kính CO2 khi tiêu thụ.

Sau đó, GS. Licht đã giới thiệu một giải pháp mới có tên là C2CNT (CO2 được lưu trữ trong những ống carbon nano siêu nhỏ). Giải pháp này mang lại nhiều hy vọng trong việc phân tách carbon hiệu quả từ CO2 và tạo thành dạng graphene, một dạng carbon tinh khiết có cấu trúc hai chiều của các nguyên tử carbon, có độ bền phi thường, tính dẫn điện – điện tử và xúc tác độc đáo. Ngoài ra, GS. Licht còn nêu bật các vật liệu dựa trên carbon khác được chế tạo từ graphene, chẳng hạn như các lớp vỏ cầu đồng tâm được gọi là nano-onions và ống nano carbon, nổi tiếng với độ bền đặc biệt. Việc kết hợp CNT (ống nano Carbon) vào các hợp chất khác nhau có thể tăng cường độ bền và giảm lượng khí thải carbon của các vật liệu như xi măng, nhựa, vải, và cao su. Bằng cách thêm một phần nhỏ CNT, các hợp chất được kết hợp này có độ bền tăng lên, giúp sử dụng ít vật liệu hơn và do đó giảm lượng khí thải carbon liên quan đến quá trình sản xuất.

Tính toàn diện của C2CNT được nhấn mạnh trong việc thu giữ carbon trên nhiều quy mô khác nhau. Trong Quy mô 1, C2CNT cho phép loại bỏ khí thải trực tiếp từ các ngành công nghiệp. Với mỗi tấn sản phẩm nano graphene được sản xuất, bốn tấn khí thải CO2 có thể được loại bỏ. Trong Quy mô 2, các hợp chất nano được chế tạo từ C2CNT có thể giảm lượng khí thải CO2 liên quan đến một loạt các sản phẩm tiêu dùng và xây dựng, góp phần giảm lượng khí thải carbon trên các lĩnh vực này. Hơn nữa, C2CNT cho thấy tiềm năng trong quy mô 3 liên quan đến việc thu giữ không khí trực tiếp. Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn mở rộng quy mô 3, C2CNT cho thấy kỳ vọng trong việc thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí mà không cần tập trung trước.

GS. Licht cũng nêu bật tính hiệu quả kinh tế của C2CNT vì nano graphene có giá trị thị trường cao vào khoảng trên 10.000 đô la Mỹ mỗi tấn. Giá trị này, cùng với các đặc tính vượt trội của nano graphene, đóng vai trò là động lực đáng kể cho các nỗ lực thu giữ carbon quy mô lớn. GS. Licht đề cập đến việc phát triển một nhà máy 7.500 tấn C2CNT có tên là GC3, nhằm mục đích chuyển đổi lượng khí thải CO2 từ một nhà máy điện khí đốt tự nhiên ở Edmonton, Canada. Các kế hoạch triển khai C2CNT trong các nhà máy xi măng và cao su cũng đang được tiến hành.

Để trả lời câu hỏi xoay quanh nhu cầu thị trường và việc sử dụng graphene có nguồn gốc từ carbon dioxide, và gợi ý rằng việc chuyển đổi carbon dioxide thành mêtan hoặc các sản phẩm có nhu cầu cao khác có thể thuận lợi hơn, xét đến công nghệ và cơ sở hạ tầng hiện có, Giáo sư Licht cho biết thêm sản xuất graphene và ống nano carbon từ CO2 với chi phí thấp sẽ mở ra cơ hội cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Những vật liệu này có thể được sử dụng trong pin lithium, xây dựng, lốp ô tô và nhựa, giúp giảm lượng khí thải carbon của những sản phẩm này. Ngoài ra, chúng có khả năng thu và lưu trữ CO2, góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu. Tính linh hoạt và tính chất độc đáo của chúng cho phép đổi mới và phát triển bền vững trong các lĩnh vực khác nhau. Nhìn chung, sự phát triển này hứa hẹn cho một tương lai bền vững hơn và ít carbon hơn.

GS kết thúc bài nói bằng việc trình bày một loạt các nghiên cứu mô tả hóa học C2CNT mới lạ và việc chuyển đổi CO2 thành các dạng thù hình khác nhau của carbon. Ông đề cập đến danh sách đang tăng với số lượng hơn một trăm bằng sáng chế và đang chờ cấp bằng sáng chế để phản ánh sự quan tâm và tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Ông cũng bày tỏ hi vọng về một tương lai ít carbon hơn và nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng các giải pháp đổi mới như C2CNT trong việc giải quyết khủng hoảng khí hậu.