Bạn đã bao giờ tự hỏi liệu có một "giải pháp bạc" công nghệ nào có thể giúp đảo ngược hoặc làm chậm quá trình nóng lên toàn cầu không?

Khi biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng và việc chỉ giảm phát thải khí nhà kính dường như không đủ, các nhà khoa học đang khám phá kỹ thuật khí hậu - các biện pháp can thiệp trên quy mô lớn để cố ý thay đổi khí hậu Trái Đất.

Nhưng liệu những phương pháp này có thực sự khắc phục được tình trạng nóng lên toàn cầu hay chỉ là những thí nghiệm rủi ro với những hậu quả chưa lường trước? Hãy cùng khám phá khoa học đằng sau kỹ thuật khí hậu, tập trung vào việc loại bỏ carbon và quản lý bức xạ mặt trời, và những nghiên cứu hiện tại cho chúng ta biết gì về triển vọng cũng như thách thức của chúng.

Kỹ thuật khí hậu là gì?

Kỹ thuật khí hậu, còn được gọi là kỹ thuật địa kỹ thuật, đề cập đến những nỗ lực có chủ đích nhằm điều chỉnh hệ thống khí hậu để chống lại các tác động nóng lên do hoạt động của con người gây ra. Hai loại chính là:

• Loại bỏ Carbon Dioxide (CDR): Các kỹ thuật chiết xuất carbon dioxide (CO₂) từ khí quyển và lưu trữ an toàn, trực tiếp giải quyết nguyên nhân gốc rễ của sự nóng lên.

• Quản lý bức xạ mặt trời (SRM): Các phương pháp phản xạ một phần ánh sáng mặt trời trở lại không gian, làm mát hành tinh mà không loại bỏ CO₂.

Mỗi phương pháp nhắm đến một phần khác nhau của hệ thống khí hậu, trong đó CDR giải quyết bản thân khí nhà kính, còn SRM tập trung vào ánh sáng mặt trời và nhiệt.

Loại bỏ Carbon Dioxide: Loại bỏ CO₂ khỏi không khí

CDR bao gồm các phương pháp như:

1. Trồng rừng và tái trồng rừng: Trồng cây hấp thụ CO₂ khi chúng phát triển.

2. Thu hồi trực tiếp không khí (DAC): Máy móc chiết xuất CO₂ bằng phương pháp hóa học, sau đó lưu trữ dưới lòng đất hoặc sử dụng trong các sản phẩm.

3. Cô lập cacbon trong đất: Cải thiện các hoạt động nông nghiệp để giữ lại nhiều cacbon hơn trong đất.

4. Bón phân cho đại dương: Bổ sung chất dinh dưỡng vào nước biển để thúc đẩy sự phát triển của tảo, giúp hấp thụ CO₂.

Mặc dù các phương pháp tự nhiên như trồng rừng mang lại lợi ích sinh thái lâu dài, DAC và các lựa chọn công nghệ khác có thể thu hồi một lượng CO₂ đáng kể một cách nhanh chóng—nếu được mở rộng quy mô đủ lớn.

Tuy nhiên, bất chấp việc đầu tư ngày càng tăng và các dự án thí điểm, các chuyên gia cảnh báo rằng:

• Hiệu quả của nhiều kỹ thuật CDR ở quy mô lớn vẫn chưa được chứng minh.

• Chi phí cao và nhu cầu năng lượng cao là thách thức đối với việc áp dụng rộng rãi.

• Các tác dụng phụ tiềm ẩn, như sự gián đoạn hệ sinh thái trong quá trình bón phân cho đại dương, cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

• Chỉ riêng CDR không thể đảo ngược hoàn toàn biến đổi khí hậu nếu không có những biện pháp cắt giảm khí thải mạnh mẽ.

Quản lý bức xạ mặt trời: Phản xạ ánh sáng mặt trời để làm mát trái đất

Các phương pháp SRM nhằm mục đích giảm năng lượng mặt trời chiếu tới để cân bằng các hiệu ứng nóng lên. Các ý tưởng chính bao gồm:

• Phun khí dung tầng bình lưu (SAI): Giải phóng các hạt phản xạ (như sunfat) lên cao trong khí quyển để mô phỏng các vụ phun trào núi lửa làm mát hành tinh tạm thời.

• Làm sáng mây biển: Phun khí dung muối biển lên đại dương để làm sáng mây và phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn.

• Tăng cường độ phản chiếu bề mặt: Tăng khả năng phản xạ của bề mặt đất liền hoặc băng.

SRM hấp dẫn vì nó có thể làm giảm nhiệt độ toàn cầu nhanh chóng và với chi phí tương đối thấp so với cắt giảm phát thải hoặc CDR.

Tuy nhiên, SRM có những bất ổn và rủi ro đáng kể:

• Nó không làm giảm nồng độ CO₂, do đó quá trình axit hóa đại dương và một số hiệu ứng nóng lên vẫn tiếp diễn.

• Tác động của khí hậu khu vực có thể khác nhau, tạo ra "kẻ thắng" và "kẻ thua" trong các mô hình thời tiết và lượng mưa.

• Việc triển khai dài hạn có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái, nông nghiệp và lượng mưa với những tác động phụ khó lường.

• Việc gián đoạn đột ngột SRM có thể gây ra sự tăng đột biến nhiệt độ nhanh chóng (được gọi là cú sốc chấm dứt).

Hiện tại, hầu hết các nghiên cứu về SRM chỉ giới hạn ở các mô hình và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, với một số thí nghiệm quy mô nhỏ được lên kế hoạch thận trọng.

Những thách thức và nhu cầu quản trị

Các nhà khoa học đều đồng ý rằng việc giải quyết biến đổi khí hậu đòi hỏi phải cắt giảm khí thải trước hết. Kỹ thuật khí hậu chủ yếu được xem như một giải pháp bổ sung khả thi cho các trường hợp khẩn cấp—đôi khi được gọi là "phương sách cuối cùng".

Những thách thức chính bao gồm:

• Sự không chắc chắn về mặt khoa học: Cần thêm các thử nghiệm thực địa và nghiên cứu tác động môi trường để đánh giá các tác động trong thế giới thực.

• Quản trị và đạo đức: Ai quyết định triển khai kỹ thuật khí hậu? Làm thế nào để chúng ta kiểm soát các tác động xuyên biên giới và các vấn đề đạo đức liên quan đến việc thao túng thiên nhiên trên quy mô lớn?

• Niềm tin và truyền thông công chúng: Việc xây dựng sự hiểu biết và chấp nhận rộng rãi là rất quan trọng trước bất kỳ triển khai nào trên quy mô lớn.

Các nhóm quốc tế kêu gọi nghiên cứu có trách nhiệm, minh bạch và các khuôn khổ toàn cầu vững chắc để quản lý hoạt động thăm dò kỹ thuật khí hậu.

Hướng tới tương lai: Công nghệ như một phần của bộ công cụ khí hậu

Kỹ thuật khí hậu đang phát triển nhanh chóng, với nguồn tài trợ nghiên cứu ngày càng tăng, các cuộc thảo luận chính sách và các dự án thí điểm trên toàn thế giới. Ví dụ, các nhà máy thu khí thải trực tiếp đang được mở rộng, và các thí nghiệm làm sáng mây biển đang được lên kế hoạch ở các vùng biển.

Các chuyên gia nhấn mạnh rằng kỹ thuật khí hậu không phải là giải pháp thay thế cho việc cắt giảm khí thải mà là một sự bổ sung tiềm năng có thể kéo dài thời gian hoặc giảm thiểu rủi ro nếu được triển khai cẩn thận.

Mặc dù kỹ thuật khí hậu mang lại hy vọng giảm thiểu những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu, nhưng thành công của nó phụ thuộc vào hiểu biết khoa học sâu sắc, quản lý rủi ro cẩn thận, hợp tác quốc tế và cam kết liên tục đối với tính bền vững.

Suy nghĩ của bạn về kỹ thuật khí hậu?

Hãy tưởng tượng một tương lai mà chúng ta có thể kiểm soát khí hậu một cách có chủ đích—bạn sẽ ủng hộ việc sử dụng những công nghệ này, hay lo lắng về những hậu quả không mong muốn? Việc phát triển các công cụ này cùng với việc giảm phát thải mạnh mẽ quan trọng như thế nào?

Khoa học kỹ thuật khí hậu đang phát triển mời gọi tất cả chúng ta tham gia vào cuộc trò chuyện quan trọng này khi chúng ta đang đối mặt với thách thức cấp bách của biến đổi khí hậu.