ThienNhien.net – Nhiên liệu hóa thạch đóng vai trò không thể phủ nhận đối với sự phát triển của loài người trong suốt thời gian qua. Song nhược điểm lớn nhất của nguồn tài nguyên này là trữ lượng có hạn. Điều này, cộng với nhu cầu về năng lượng của thế giới ngày một tăng cao dẫn đến nhu cầu cách tân năng lượng. Chúng ta nên coi đó không chỉ là một cuộc cách mạng mà là một bước tiến hóa của loài người.
Ngày nay, người ta có thể dễ dàng nhận ra sự phát triển của những phương tiện giao thông chạy bằng nhiên liệu Hydro. Chẳng hạn, hãng Honda đang có kế hoạch xuất xưởng một loại xe mui kín chạy bằng pin nhiên liệu. Hãng Shell gần đây cũng đã mở hai trạm tiếp nhiên liệu hydro tại Thượng Hải (Trung Quốc) và White Plains (New York).
Đây là một tin vui song không có nghĩa mọi việc đều suôn sẻ, không gặp trở ngại gì. Bởi ngay cả những công nghệ mới như pin nhiên liệu sử dụng hydro cũng không thể làm giảm nhu cầu nhiên liệu hóa thạch ngay lập tức. Trong vòng 30 tới 50 năm tới, hydro để cung cấp cho những chiếc xe không gây ô nhiễm không khí vẫn được lấy từ các nguồn như than đá và khí tự nhiên vì chúng rẻ hơn và thuận tiện hơn so với hydro được tạo ra từ việc điện phân nước sử dụng năng lượng mặt trời.
Các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng từ gió và năng lượng mặt trời đã có những bước tiến đầy ấn tượng trong thời gian qua. Song đứng trước nhu cầu năng lượng ngày một tăng cao của thế giới, những thành quả đạt được vẫn không thể đáp ứng. Hầu hết các ước tính đều cho rằng vào năm 2030, nhiên liệu hóa thạch vẫn chiếm ¾ trong tổng số năng lượng tiêu thụ của thế giới, nguyên nhân chủ yếu do tốc độ tăng trưởng kinh tế và nhu cầu năng lượng cao tại các nước đang phát triển.
Vậy, sau thời điểm đó, liệu các nguồn năng lượng tái tạo có thể thay thế được các nguồn năng lượng truyền thống hay không? Thực sự, chúng ta cần có một khảo sát về tương lai năng lượng của chúng ta. Trái ngược với những gì mọi người thường hy vọng và mong đợi, các nguồn năng lượng thay thế không phải là chìa khóa vàng để giải quyết các vấn đề về môi trường và năng lượng trên thế giới.
Lịch sử chính là minh chứng sống động: tăng lượng dầu và khí không khiến chúng ta ngưng sử dụng than, vì thế tăng các nguồn năng lượng tái tạo sẽ không thay đổi thói quen sử dụng nhiên liệu hóa thạch của chúng ta. Thậm chí, thế giới chưa bao giờ sử dụng than đá nhiều như hiện nay.
Nói một cách khác, để đối phó với nhu cầu năng lượng tăng nhanh, chúng ta cần sử dụng tất cả các nguồn năng lượng mà chúng ta có. Tuy vậy, điện sạch và những phương tiện giao thông ít gây ô nhiễm đang là một viễn cảnh phát triển thu hút nhiều chú ý. Các nhà máy sản xuất điện từ năng lượng gió và các tấm pin năng lượng mặt trời đang được xây dựng trên quy mô lớn; công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học sạch từ cây lương thực và sinh khối cũng đang được phát triển.
Bên cạnh việc phát triển công nghệ năng lượng sạch, giải quyết những vấn đề liên quan tới phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính cũng là một ưu tiên. Cho tới khi những công nghệ phát triển các nguồn năng lượng thay thế được hoàn thiện thì mức độ tập trung khí gây hiệu ứng nhà kính trong không khí đã tăng đến mức không thể kiểm soát được. Vì vậy, hơn bao giờ hết, chúng ta cần có những biện pháp cách tân năng lượng mới nhằm giảm lượng khí CO2 thải ra từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Cuộc cách tân về năng lượng
Khi nghĩ tới các sáng kiến, cách tân thông thường người ta thường nghĩ tới hình ảnh của những chiếc máy tính xách tay và điện thoại di động đời mới nhất. Đối với việc sản xuất những sản phẩm điện tử, những phát minh có thể thay đổi rõ rệt cuộc sống của con người chỉ trong vài năm. Vậy tại sao chúng ta không thể tạo nên một sự tương đồng trong lĩnh vực năng lượng?
Quy mô chính là một lý do. Một dòng xe sẽ được thay thế trong vòng 10 năm, các phi cơ có thể phục vụ trong khoảng 30 năm nhưng các nhà máy điện, các nhà máy lọc dầu … thường tồn tại tới hơn nửa thế kỷ. So sánh với một công ty sản xuất điện thoại di động: công ty đó chỉ có 18 tháng để lập kế hoạch và thiết kế một sản phẩm mới với vòng đời 18 tháng; việc này diễn ra cùng lúc với việc sản xuất một sản phẩm mới. Còn trong khu vực năng lượng, chúng ta đầu tư những dự án trị giá hàng tỉ đôla kéo dài trong vài thập kỷ.
Trong lĩnh vực sản xuất đồ điện tử, những sản phẩm mới thường nhận được tài trợ, điều này làm giảm chi phí, hạ giá thành, do đó các công ty lại có điều kiện tập trung phát triển những công nghệ mới. Trong khu vực năng lượng, yếu tố sáng tạo lại ít được coi trọng. Có rất ít những nhà tài trợ cho những công nghệ năng lượng mới, trừ trường hợp phát triển pin năng lượng mặt trời. Việc giảm chi phí cho những nhà máy điện sử dụng công nghệ thu hồi và lưu trữ các-bon (CCS) khó khăn hơn rất nhiều so với việc giảm chi phí tại các nhà máy sản xuất đồ điện tử.
Mặc dù quan ngại về lượng phát thải khí CO2 đang tăng lên nhưng chúng ta vẫn không xác định được ai sẽ đứng ra thanh toán những hóa đơn cho các dự án quy mô lớn nhằm thúc đẩy sự phát triển của công nghệ CCS. Nếu một sản phẩm mới đưa ra được những tính năng chưa hề có cho người sử dụng thì dù có đắt vẫn có thể đánh bại các sản phẩm cùng loại khác. Ngược lại, những công nghệ năng lượng sạch không cung cấp cho người tiêu dùng những khả năng mới. Bất kể điện được sản xuất từ nguồn nào, than, khí tự nhiên gió hay dầu cọ thì khi chúng ta bật một bóng đèn lên, điện là như nhau. Điều cần thiết phải thay đổi ở đây chính là cách thức sản xuất điện.
Trong nỗ lực cách tân năng lượng, chính phủ cần có những biện pháp riêng rẽ đối với từng ngành cụ thể sau đó phối hợp lại để có thể đạt được mục tiêu chung. Trong ngành công nghiệp, chính phủ nên khuyến khích phát triển công nghệ CCS thông qua việc chuyển giao công nghệ này và cho các doanh nghiệp hưởng lợi từ lượng CO2 không phát thải vào môi trường. Trong ngành giao thông, nên áp dụng những biện pháp như đưa ra tiêu chuẩn về nhiên liệu, nâng cao hiệu suất tiêu thụ năng lượng và các phí sử dụng đường xá (ví dụ như phí cầu đường, phí gây ách tắc giao thông). Trong ngành xây dựng dân sinh và thương mại, có thể áp dụng các tiêu chuẩn chặt chẽ về hiệu suất năng lượng tại các tòa nhà và các thiết bị điện.
