Giảm phát thải là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Giảm phát thải là gì?

Giảm phát thải, hay emission reduction, đề cập đến quá trình hạn chế lượng khí nhà kính và các chất ô nhiễm được thải ra môi trường. Mục tiêu chính của giảm phát thải là giảm thiểu tác động tiêu cực đến khí hậu toàn cầu và cải thiện chất lượng không khí, từ đó bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái.

Quá trình này bao gồm các hoạt động, chính sách và công nghệ nhằm làm giảm lượng khí như CO2 (carbon dioxide), CH4 (methane), N2O (nitrous oxide) và các chất ô nhiễm khác từ các nguồn phát thải như nhà máy công nghiệp, phương tiện giao thông, nông nghiệp và sinh hoạt hàng ngày.

Nguyên nhân và tác động của phát thải khí nhà kính

Phát thải khí nhà kính chủ yếu xuất phát từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, đốt nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên), vận tải, nông nghiệp và các hoạt động sinh hoạt. Sự gia tăng lượng khí nhà kính trong khí quyển làm tăng hiệu ứng nhà kính, gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu.

Biến đổi khí hậu dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng như tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu, băng tan ở hai cực, mực nước biển dâng cao, thời tiết cực đoan hơn (bão, hạn hán, lũ lụt), ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng sinh học và đời sống con người.

• CO2: chiếm phần lớn khí nhà kính do đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng.
• CH4: phát sinh từ chăn nuôi, xử lý chất thải và khai thác nhiên liệu.
• N2O: chủ yếu từ hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón nitơ.

Thông tin chi tiết và cập nhật về tác động của các khí nhà kính được tổng hợp bởi IPCC - Hội đồng Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu.

Các phương pháp giảm phát thải phổ biến

Có nhiều phương pháp khác nhau để giảm lượng khí thải ra môi trường, bao gồm thay đổi nguồn năng lượng, cải tiến công nghệ và quản lý tài nguyên hiệu quả. Một số phương pháp quan trọng gồm:

• Sử dụng năng lượng tái tạo: Năng lượng gió, mặt trời, thủy điện giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải CO2.
• Cải tiến công nghệ tiết kiệm năng lượng: Áp dụng các thiết bị và quy trình sản xuất hiệu quả hơn, giảm tiêu thụ năng lượng.
• Chuyển đổi nhiên liệu sạch: Sử dụng nhiên liệu sinh học, hydro xanh thay thế nhiên liệu hóa thạch.
• Công nghệ bắt và lưu trữ carbon (CCS): Thu giữ CO2 từ các nguồn thải, sau đó lưu trữ hoặc tái sử dụng để giảm lượng khí thải vào không khí.

Một bảng so sánh nhanh về ưu và nhược điểm của một số phương pháp giảm phát thải:

Thông tin và các chiến lược chi tiết về các công nghệ giảm phát thải được cập nhật tại IEA - Cơ quan Năng lượng Quốc tế.

Vai trò của chính sách và pháp luật trong giảm phát thải

Chính sách và khung pháp luật đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy giảm phát thải khí nhà kính. Các quốc gia thông qua các biện pháp pháp lý, quy định và chính sách để điều chỉnh hoạt động của doanh nghiệp và người dân nhằm giảm thiểu phát thải.

Các chính sách phổ biến bao gồm:

1. Thuế carbon: đánh thuế trực tiếp lên lượng khí nhà kính phát thải để khuyến khích giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
2. Hạn ngạch phát thải (cap-and-trade): giới hạn tổng lượng phát thải và cho phép doanh nghiệp mua bán quyền phát thải.
3. Khuyến khích đầu tư xanh: hỗ trợ tài chính và ưu đãi thuế cho các dự án sử dụng năng lượng tái tạo và công nghệ sạch.

Ví dụ điển hình là Thỏa thuận Paris 2015, một hiệp định quốc tế nhằm giới hạn mức tăng nhiệt độ toàn cầu dưới 2 độ C so với mức tiền công nghiệp, trong đó các nước cam kết giảm phát thải theo mục tiêu riêng biệt.

Chi tiết các chính sách và cam kết quốc tế có thể tham khảo tại trang của UNFCCC - Công ước khung Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu.

Đo lường và báo cáo phát thải

Đo lường chính xác lượng khí nhà kính phát thải là bước thiết yếu để xây dựng và đánh giá các chiến lược giảm phát thải hiệu quả. Việc đo lường này dựa trên các phương pháp khoa học chuẩn hóa nhằm xác định mức phát thải từ các nguồn khác nhau như nhà máy, giao thông, nông nghiệp và các hoạt động dân sinh.

Để đảm bảo tính minh bạch và nhất quán, các tổ chức và quốc gia thường sử dụng các tiêu chuẩn quốc tế như GHG Protocol – Bộ quy chuẩn đo lường khí nhà kính. GHG Protocol chia phát thải thành ba loại chính:

• Phát thải trực tiếp (Scope 1): Khí nhà kính phát sinh trực tiếp từ nguồn thuộc sở hữu hoặc kiểm soát của tổ chức (ví dụ: đốt nhiên liệu tại chỗ).
• Phát thải gián tiếp từ năng lượng (Scope 2): Khí phát sinh từ sản xuất điện, hơi nước hoặc nhiệt mà tổ chức mua để sử dụng.
• Phát thải gián tiếp khác (Scope 3): Các phát thải gián tiếp khác phát sinh trong chuỗi giá trị, như vận chuyển, xử lý chất thải, sử dụng sản phẩm.

Việc báo cáo chính xác giúp các tổ chức và chính phủ đánh giá được hiệu quả của các biện pháp đã triển khai, đồng thời tạo cơ sở cho việc thiết lập mục tiêu phát thải trong tương lai. Thông tin về chuẩn mực và công cụ đo lường có thể tham khảo tại GHG Protocol.

Công nghệ bắt và lưu trữ carbon (CCS)

Công nghệ bắt và lưu trữ carbon (Carbon Capture and Storage – CCS) là một trong những giải pháp kỹ thuật trọng yếu để giảm lượng CO2 phát thải từ các nguồn công nghiệp và nhiệt điện. Quá trình CCS bao gồm ba bước chính:

1. Bắt giữ CO2: Thu giữ khí CO2 từ khói thải trước khi nó thoát ra môi trường, thường bằng các kỹ thuật hấp thụ, hấp phụ hoặc màng lọc.
2. Vận chuyển: CO2 được nén và vận chuyển qua đường ống đến nơi lưu trữ an toàn.
3. Lưu trữ: CO2 được bơm vào các tầng địa chất sâu dưới lòng đất như các bể dầu mỏ đã khai thác, tầng nước ngầm hoặc các tầng đá muối.

CCS giúp giảm lượng khí thải nhà kính một cách trực tiếp và hiệu quả, đặc biệt trong các ngành công nghiệp nặng khó chuyển đổi sang năng lượng sạch. Tuy nhiên, công nghệ này còn gặp một số thách thức như chi phí đầu tư cao, rủi ro rò rỉ khí và yêu cầu quản lý lâu dài.

Giảm phát thải trong lĩnh vực giao thông vận tải

Giao thông vận tải là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất toàn cầu, chiếm khoảng 24% tổng lượng phát thải CO2. Các loại phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu diesel thải ra lượng lớn khí CO2 và các chất ô nhiễm khác.

Các giải pháp chính để giảm phát thải trong lĩnh vực này gồm:

• Chuyển đổi sang xe điện: Xe điện không phát thải khí CO2 trực tiếp, đồng thời giảm ô nhiễm không khí đô thị.
• Phát triển hạ tầng giao thông công cộng: Tăng cường phương tiện công cộng giúp giảm số lượng xe cá nhân, từ đó giảm phát thải.
• Sử dụng nhiên liệu sinh học và nhiên liệu thay thế: Nhiên liệu sinh học làm giảm phát thải carbon thông qua vòng tuần hoàn carbon tự nhiên.
• Khuyến khích sử dụng xe đạp và đi bộ: Các thành phố hiện đại xây dựng nhiều tuyến đường thân thiện với người đi bộ và xe đạp để giảm phát thải từ phương tiện cơ giới.

Tác động của các biện pháp này còn phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng năng lượng sạch, như nguồn điện tái tạo cung cấp cho xe điện, nên cần có sự phối hợp đa ngành và đầu tư bài bản.

Tác động kinh tế và xã hội của giảm phát thải

Giảm phát thải khí nhà kính không chỉ là vấn đề môi trường mà còn có ảnh hưởng lớn đến kinh tế và xã hội. Việc chuyển đổi sang nền kinh tế xanh tạo ra nhiều cơ hội:

• Tạo việc làm mới: Ngành công nghiệp năng lượng tái tạo, hiệu quả năng lượng và công nghệ sạch phát triển mạnh, tạo ra nhiều việc làm chất lượng.
• Kích thích đổi mới sáng tạo: Các giải pháp kỹ thuật mới về tiết kiệm năng lượng, vật liệu xanh và sản xuất sạch thúc đẩy cạnh tranh và phát triển kinh tế.
• Cải thiện sức khỏe cộng đồng: Giảm phát thải giúp giảm ô nhiễm không khí, hạn chế các bệnh liên quan đến hô hấp và tim mạch.

Tuy nhiên, quá trình này cũng đặt ra thách thức:

• Chi phí đầu tư ban đầu lớn, đòi hỏi nguồn lực tài chính và công nghệ.
• Nguy cơ mất việc làm trong các ngành công nghiệp truyền thống như than đá, dầu khí.
• Cần có chính sách hỗ trợ để đảm bảo công bằng xã hội và chuyển đổi công bằng.

Chính sách công và các chương trình đào tạo nghề cần được thiết kế phù hợp để giảm thiểu tác động tiêu cực và tối ưu hóa lợi ích.

Thách thức và tương lai của giảm phát thải toàn cầu

Mặc dù các nỗ lực giảm phát thải đã được triển khai trên toàn cầu, nhưng việc đạt được các mục tiêu khí hậu vẫn còn rất nhiều khó khăn. Các thách thức chính bao gồm:

• Tăng trưởng dân số và nhu cầu năng lượng ngày càng cao, đặc biệt ở các nước đang phát triển.
• Phụ thuộc mạnh vào nhiên liệu hóa thạch trong nhiều ngành công nghiệp và giao thông.
• Khác biệt về mức độ phát triển kinh tế và khả năng tài chính giữa các quốc gia dẫn đến khó khăn trong phối hợp hành động quốc tế.
• Chậm trễ trong việc phát triển và ứng dụng các công nghệ mới, đặc biệt các giải pháp lưu trữ năng lượng và bắt giữ carbon.

Tương lai của giảm phát thải phụ thuộc vào khả năng phối hợp toàn cầu, đổi mới sáng tạo công nghệ và nâng cao nhận thức cộng đồng. Các giải pháp như điện khí hóa toàn diện, kinh tế tuần hoàn và chuyển đổi số sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu giảm phát thải.

Kết luận

Giảm phát thải khí nhà kính là nhiệm vụ cấp bách và thiết yếu để bảo vệ hành tinh khỏi biến đổi khí hậu nghiêm trọng. Sự phối hợp giữa chính sách, công nghệ và ý thức xã hội sẽ quyết định thành công của các nỗ lực này.

Đầu tư vào năng lượng sạch, cải tiến kỹ thuật và xây dựng hệ thống đo lường, báo cáo minh bạch là nền tảng để kiểm soát phát thải hiệu quả. Đồng thời, cần đảm bảo công bằng xã hội trong quá trình chuyển đổi để không ai bị bỏ lại phía sau.

Tham khảo thêm các báo cáo và hướng dẫn về chiến lược giảm phát thải tại UNFCCC và IEA.