Các giải pháp công nghệ cao nào hứa hẹn giúp 'giải cứu' khí hậu?

Các nguồn năng lượng sạch truyền thống như năng lượng mặt trời và năng lượng gió được kỳ vọng sẽ đóng vai trò hàng đầu trong việc giúp các quốc gia đạt được các mục tiêu giảm phát thải trong thời gian ngắn, làm chậm quá trình biến đổi khí hậu.

Nhưng chính các giải pháp công nghệ cao hơn, như nhiệt hạch và các nhà máy hạt nhân tiên tiến, có thể đóng một vai trò chủ chốt hơn trong các kế hoạch năng lượng dài hạn. Dưới đây là một số công nghệ thu hút nhiều sự chú ý nhất.

Nhiệt hạch

Nhiệt hạch là quá trình cung cấp năng lượng mặt trời. Phản ứng này xảy ra khi hạt nhân của hai nguyên tử phải chịu nhiệt cực cao dẫn đến việc chúng hợp nhất thành một nguyên tử mới lớn hơn, tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ trong quá trình này.

Một cơ sở thu nhận CO2 từ không khí của Swiss Climeworks AG được đặt trên mái của một nhà máy đốt chất thải ở Hinwil (Thụy Sĩ), ngày 18.7.2017

reuters

Tuy nhiên, chưa có cơ sở nào thực hiện phản ứng nhiệt hạch giải phóng nhiều năng lượng hơn mức cung cấp - hydro nhiên liệu thông thường phải được đốt nóng đến 150 triệu độ C.

Hạt nhân tiên tiến

Các nhà máy hạt nhân tiên tiến sẽ nhỏ hơn các lò phản ứng hạt nhân khổng lồ thường thấy. Về mặt lý thuyết, chúng có thể được sử dụng ở các địa điểm xa xôi, bổ sung cho năng lượng gió và mặt trời, và một số phiên bản có thể sử dụng chất thải hạt nhân làm nhiên liệu. Nhưng không dễ xây dựng các lò phản ứng tiên tiến.

Thu giữ và lưu trữ carbon

Tháng 9.2021 tại Iceland, tập đoàn Climeworks AB hợp tác với công ty lưu trữ carbon Carbfix để mở nhà máy lớn nhất thế giới với nhiệm vụ hút CO₂ ra khỏi không khí và bơm xuống lòng đất nơi nó trở thành đá.

Mô hình nhà máy điện địa nhiệt ở Iceland

Energy education

Đây là một trong 15 nhà máy thu nhận không khí trực tiếp trên thế giới cùng nhau hút khoảng 9.000 tấn CO₂ mỗi năm từ bầu trời. Nghe có vẻ ấn tượng, nhưng đó chỉ là khối lượng CO2 thoát ra từ ống xả của 2.000 chiếc xe hơi.

Khí hydro

Được sử dụng từ lâu trong nhiên liệu tên lửa, khí hydro có thể được trộn với khí tự nhiên để tạo thành nhiên liệu đốt sạch hơn, hoặc được sử dụng trong xe chạy pin nhiên liệu, giải phóng hơi nước dưới dạng khí thải.

Hydro sạch được sản xuất bằng năng lượng gió, năng lượng mặt trời hoặc năng lượng hạt nhân. Bên cạnh đó, khí “hydro xám” ngày nay được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch. Nhưng chi phí sẽ cao hơn khoảng 4 lần.

Nhà máy điện địa nhiệt

Các nhà máy điện địa nhiệt khai thác sức nóng lên tới 371 độ C ở rất xa so với bề mặt Trái đất. Điều này tạo ra hơi nước cung cấp năng lượng cho các tuabin sản xuất điện. Nhưng công nghệ này cần phải phát triển mạnh mẽ hơn để đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch, chậm hóa quá trình biến đổi khí hậu. Và chi phí trả trước cao đang khiến các nhà đầu tư e dè.