Methane, cho ta thêm thời gian trước nửa đêm

LÊ MY 28/11/2021 6:05 GMT+7

TTCT - Đầu năm nay, chiếc đồng hồ Ngày tận thế được đặt ở mốc biểu tượng “còn 100 giây đến nửa đêm”, nhắc nhở nhân loại rằng ta đang cận kề thời khắc diệt vong. Nhưng ta có thể “câu giờ” thêm kha khá nếu chuyển hướng tấn công sang một loại khí vô hình và quyền năng, thay vì chỉ tập trung vào CO2.

 
 Ngành chăn nuôi và nhiên liệu hóa thạch là những nguồn phát thải methane lớn nhất hiện nay. Ảnh: CNN

Methane chẳng phải là chất gì xa lạ trong đời sống hằng ngày của chúng ta. Là thành phần chính của khí đốt tự nhiên (khí gas), methane đã đường hoàng đi vào mỗi gia đình và mỗi nhà máy với tư cách là loại nhiên liệu hóa thạch... sạch nhất. Các chính trị gia khắp thế giới đã hân hoan gọi khí gas là “nhiên liệu bắc cầu”, ngụ ý rằng khí đốt “sạch hơn” than đá nên sẽ giúp nhân loại từng bước đi đến một tương lai không phát thải.

Nhưng, nói rằng khí đốt “sạch” là chưa chính xác! Bởi vì methane khi cháy vẫn giải phóng khí CO2. Và tệ hơn cả, khi loại khí này không bị đốt cháy mà thoát ra ngoài, tự do trong bầu khí quyển, nó trở thành một khí nhà kính đáng sợ.

Những quyền năng 
của methane

Trong bi kịch “ngày càng nóng” - nghĩa đen lẫn nghĩa bóng - của Trái đất, methane là nhân vật phản diện thứ 2, chỉ sau khí CO2. Phải đến tháng 8 năm nay, báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) mới lần đầu tiên gọi tên khí methane, nêu bật những nguy hiểm lẫn cơ hội gắn với loại khí này.

Chúng ta quan tâm đến methane vì nó có khả năng tác động quá lớn đến khí hậu. Khí này chỉ chiếm một phần rất nhỏ của bầu khí quyển (nồng độ CO2 cao hơn những 200 lần), nhưng methane (CH4), với lõi carbon và những “cánh tay” hydro, có khả năng hấp thụ nhiệt vượt trội. Cùng trong một khoảng thời gian 20 năm, khả năng giữ nhiệt lại bầu khí quyển của methane mạnh hơn CO2 khoảng 80 lần.

Nói cách khác, khi năng lượng mặt trời đến được bề mặt Trái đất, và rồi được bức xạ trở lại bầu khí quyển dưới dạng nhiệt, các khí nhà kính sẽ hấp thụ phần lớn lượng nhiệt này - trong đó methane thuộc hàng “đại cao thủ”. Đấy là chưa kể khí methane còn góp phần lớn vào sự hình thành khí ozone tầng mặt đất (O3) - một khí nhà kính khác và cũng là chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm, đứng sau 1 triệu ca tử vong sớm mỗi năm.

Có một chi tiết mang nhiều tính quyết định là methane sẽ phân hủy sau khoảng 10 năm, trong khi carbonic tồn tại trong bầu khí quyển đến hàng thế kỷ. Vì thế lâu nay nhân loại mới tập trung “diệt” CO2. Nhưng giờ nếu tập trung vào “diệt” methane, chúng ta sẽ có thêm thời gian để các chính phủ và doanh nghiệp chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch - một công cuộc thỏa hiệp vốn khó khăn như ta đã biết.

Việc hạn chế phát thải khí methane trong nhiều lĩnh vực có thể làm chậm tốc độ nóng lên của hành tinh xuống 30% - theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí Environmental Research Letters hồi tháng 5. Cụ thể, ta có thể “tránh” được 0,25°C vào năm 2050, và nửa độ vào năm 2100. Các con số này thoạt nghe rất nhỏ bé, nhưng chúng thật sự có thể tạo ra những thay đổi đáng kể, trong bối cảnh thế giới đã nóng thêm 1,1°C (so với thời kỳ tiền công nghiệp) và các quốc gia đang cố gắng giới hạn con số tổng ở 1,5-2°C.

Nhưng để giải quyết khí methane, chúng ta phải hiểu nhiều hơn nữa về các nguồn phát thải.

 
 Các bãi rác cũng thải ra nhiều khí methane. Ảnh: Getty Images

Methane đến từ đâu?

Việc xác định hàng triệu nguồn thải khí methane khắp thế giới không hề đơn giản. Các đàn gia súc và những cánh đồng lúa đang thải ra khí methane, và tất cả chỗ thực phẩm thừa mứa của ta ở bãi rác cũng vậy. Methane, như đã nói, là thành phần chính của khí tự nhiên - một lượng không nhỏ đang rò rỉ ra khỏi lòng đất từ các mỏ dầu và băng vĩnh cửu. Và danh sách còn bao gồm các cánh rừng, hang động và đất ngập nước...

Trước đây, người ta cho rằng chính các nguồn địa chất, như núi lửa hay các bãi bùn, chịu trách nhiệm cho phần lớn khí methane trong bầu khí quyển hằng năm. Nhưng một nghiên cứu được công bố vào năm ngoái trên Nature đã chỉ ra một góc nhìn hoàn toàn mới: các ngành công nghiệp mới là thủ phạm chính.

Nhóm nghiên cứu đã đào bới lớp băng rộng và phẳng ở Greenland, hình thành từ trước Cách mạng công nghiệp những năm 1800. Trong lớp băng này có các bong bóng khí nhỏ, chỉ chứa một lượng rất nhỏ khí methane địa chất. Ngược lại, các mẫu băng hình thành kể từ đầu Cách mạng công nghiệp đã cho thấy dấu vết của nhiên liệu hóa thạch. Phát hiện này không hoàn toàn đáng buồn, bởi ít nhất chúng ta còn có thể kiểm soát các nguồn phát thải “nhân tạo”.

Như vậy, câu hỏi tiếp theo là: ngành nào thải nhiều methane nhất? Theo đánh giá mới đây của Chương trình môi trường Liên Hiệp Quốc (UNEP) cùng Liên minh về khí hậu và không khí sạch, nông nghiệp đang là nguồn thải chủ yếu. Trong đó, chăn nuôi gia súc chiếm 32%, với loài bò vô tình trở thành thủ phạm khét tiếng khi thải ra methane qua bài tiết và nhất là ợ hơi. Canh tác lúa nước cũng góp vào 8%, vì cánh đồng ngập nước sẽ ngăn cản oxy thâm nhập vào đất, tạo điều kiện lý tưởng cho vi khuẩn thải khí methane.

Còn trong thế giới của nhiên liệu hóa thạch, than đá là mục tiêu số một cần loại bỏ, vì nó tạo ra cả khí carbonic lẫn methane. Tiếp đến là ngành dầu mỏ, một phần là vì các tập đoàn không chịu nhiều áp lực về pháp lý lẫn kinh tế trong việc thu hồi lượng khí đốt đi kèm. Ngay cả khi người ta cố gắng thu giữ để bán khí gas, methane vẫn thoát ra ngoài trong quá trình khai thác và vận chuyển.

Tin xấu là nồng độ khí methane trong bầu khí quyển đã tăng ít nhất gấp rưỡi kể từ đầu Cách mạng công nghiệp. Tin tốt là thế giới đã có trong tay một vài giải pháp “vẹn cả đôi đường” cho vấn đề methane.

Từ cắt giảm đến thu hồi

Hãy bắt đầu giải quyết từ chỗ rò rỉ khí gas, như nhiều chuyên gia trong và ngoài ngành dầu khí đã đồng thuận. Phần lớn các hành động bảo vệ môi trường thường đòi hỏi các nhà sản xuất phải đánh đổi lợi ích kinh tế vì lợi ích lâu dài. Nhưng trong trường hợp này, các tập đoàn có thể kiếm thêm một ít đôla khi họ hạn chế thất thoát khí đốt. Việc khắc phục sẽ không quá khó khăn, một khi các nhà khoa học xác định được những vị trí thường bị rò rỉ.

Các lĩnh vực khác cũng tìm được cho mình những ý tưởng dễ chịu. Chẳng hạn, những đơn vị vận hành các bãi rác, mỏ than và nhà máy xử lý nước thải có thể tích trữ khí methane và sử dụng nó để phát điện. Với lũ bò, một số nghiên cứu đã tìm ra những loại thức ăn ít gây... ợ hơi, nên hạn chế thải ra khí methane. Người chăn nuôi có thể áp dụng các mô hình quản lý phân gia súc hiệu quả hơn, tận dụng chúng để sản xuất khí đốt sinh học cho nông trại. Cũng đã có các biện pháp tưới tiêu, quản lý đất tốt hơn dành cho người trồng lúa, ví dụ như tháo cạn nước trong ruộng thường xuyên, giúp vừa tiết kiệm tiền nước vừa giảm phát thải khí nhà kính.

Năng lực giám sát các nguồn thải methane lớn đang được thúc đẩy bởi các thành tựu công nghệ. Ngay lúc này đây, bay cách mặt đất 520 dặm (hơn 800km) là một vệ tinh của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA). Hằng ngày, nó quay quanh Trái đất 14 lần để tìm kiếm dấu vết của khí methane và nhiều loại khí nhà kính khác. Một số tổ chức phi lợi nhuận cũng đã thông báo chính thức về việc phóng thêm các vệ tinh làm nhiệm vụ tương tự vào năm 2022 và 2023.

Và gần đây nhất, tại COP26 ở Scotland, khí methane lần đầu tiên được đặt lên bàn nghị sự. Hơn 100 quốc gia đã tham gia “Global Methane Pledge” (Cam kết methane toàn cầu), tự nguyện cam kết sẽ giảm 30% phát thải khí methane vào năm 2030. Tuy nhiên, Trung Quốc, Nga và Ấn Độ - những nước thải ra nhiều khí methane nhất - đã từ chối bắt tay. Đáng lo ngại hơn cả, đó vẫn đang là một cam kết tự nguyện, chưa ràng buộc về pháp lý và chưa có điều khoản thực thi.

Vì thế, không thể không nhắc đến Methane Action - một tổ chức phi lợi nhuận đặt tại Mỹ - là liên minh của những nhà khoa học Trái đất có tham vọng loại bỏ methane khỏi bầu khí quyển, bằng những ý tưởng đậm chất “khoa học viễn tưởng”. Hướng tiếp cận này không thể xem thường. Bởi vì băng vĩnh cửu tan chảy ở Bắc Cực và các vùng đất ngập nước suy thoái đã và đang giải phóng một lượng lớn khí methane. Trong khi đó, chưa có điều gì chắc chắn về lời hứa cắt giảm phát thải của thế giới trong tương lai gần.

Loại bỏ methane khỏi bầu khí quyển

Khí methane trong không khí cuối cùng sẽ phân hủy thành CO2 - may sao, khả năng giữ nhiệt của nó nhỏ hơn CH4 rất nhiều. Vì vậy, các phương pháp công nghệ nhằm loại bỏ methane nhìn chung là đẩy nhanh cái việc mà thiên nhiên mất nhiều năm để làm: oxy hóa methane thành carbon dioxide, theo nhà khoa học Trái đất Rob Jackson thuộc ĐH Stanford (Mỹ). Theo đó, một vài ý tưởng đang được thử nghiệm, chẳng hạn như “xịt” muối sắt vào không trung. Shaun Fitzgerald, một kỹ sư tại ĐH Cambridge (Anh), đang phát triển một mô hình khác: sử dụng sơn trắng chứa titan dioxide (TiO2). Dưới ánh sáng mặt trời, chất này sẽ oxy hóa khí methane khi chúng tiếp xúc với nhau.

Tuy nhiên, ngay cả khi ý tưởng loại bỏ khí methane có tác dụng, thách thức lớn nhất sẽ là mở rộng quy mô công nghệ đến cấp độ bầu khí quyển toàn cầu, Jackson nói với trang Mongabay. Mặc dù chúng ta chỉ phải loại bỏ hàng triệu tấn khí methane để tạo ra sự khác biệt về nhiệt độ, so với hàng tỉ tấn khí carbonic, nhưng nồng độ CH4 trong không khí lại rất thấp... Tức là ta sẽ phải xử lý rất, rất nhiều không khí. Thời gian cũng sẽ là một thách thức lớn. Nhưng chúng ta bắt buộc phải thử!

Bình luận
    Viết bình luận...