Xây dựng Kỹ thuật Khí hậu: Một Góc nhìn Toàn cầu về các Giải pháp Địa kỹ thuật

Biến đổi khí hậu được cho là thách thức cấp bách nhất mà nhân loại phải đối mặt. Mặc dù việc giảm phát thải khí nhà kính là tối quan trọng, nhiều nhà khoa học và nhà hoạch định chính sách tin rằng chỉ riêng các nỗ lực giảm nhẹ có thể không đủ để ngăn chặn những hậu quả thảm khốc nhất. Điều này đã dẫn đến sự quan tâm ngày càng tăng đối với kỹ thuật khí hậu, còn được gọi là địa kỹ thuật, như một phương pháp bổ sung tiềm năng để giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về kỹ thuật khí hậu, khám phá các kỹ thuật khác nhau, những lợi ích và rủi ro tiềm tàng, các cân nhắc về đạo đức và nhu cầu hợp tác quốc tế.

Kỹ thuật Khí hậu là gì?

Kỹ thuật khí hậu, hay địa kỹ thuật, đề cập đến một tập hợp các công nghệ nhằm mục đích can thiệp có chủ ý vào hệ thống khí hậu của Trái đất để chống lại tác động của phát thải khí nhà kính. Các công nghệ này được chia thành hai loại chính:

• Loại bỏ Carbon Dioxide (CDR): Các kỹ thuật loại bỏ trực tiếp carbon dioxide (CO2) khỏi khí quyển.
• Quản lý Bức xạ Mặt trời (SRM): Các kỹ thuật làm giảm lượng bức xạ mặt trời mà Trái đất hấp thụ.

Các Kỹ thuật Loại bỏ Carbon Dioxide (CDR)

Các kỹ thuật CDR nhằm giải quyết nguyên nhân gốc rễ của biến đổi khí hậu bằng cách giảm nồng độ CO2 trong khí quyển. Một số phương pháp CDR nổi bật bao gồm:

• Trồng rừng và Tái trồng rừng: Trồng cây trên đất bị suy thoái hoặc hoang hóa. Cây cối hấp thụ CO2 từ khí quyển trong quá trình quang hợp và lưu trữ trong sinh khối của chúng. Ví dụ bao gồm các dự án tái trồng rừng quy mô lớn ở Trung Quốc và các sáng kiến trồng rừng ở vùng Sahel của Châu Phi để chống sa mạc hóa.
• Năng lượng sinh học với Thu giữ và Lưu trữ Carbon (BECCS): Trồng sinh khối để sản xuất năng lượng, thu giữ lượng khí thải CO2 trong quá trình đốt cháy và lưu trữ dưới lòng đất. Quá trình này có thể dẫn đến phát thải ròng âm. Nhà máy điện Drax ở Anh đang thí điểm một dự án BECCS.
• Thu giữ Không khí Trực tiếp (DAC): Sử dụng các máy móc chuyên dụng để hút CO2 trực tiếp từ khí quyển. Lượng CO2 thu được sau đó có thể được lưu trữ dưới lòng đất hoặc được sử dụng để tạo ra các sản phẩm có giá trị. Climeworks ở Thụy Sĩ vận hành một nhà máy DAC thu giữ CO2 và cung cấp cho một nhà kính gần đó.
• Bón phân cho đại dương: Đưa các chất dinh dưỡng, chẳng hạn như sắt, vào đại dương để kích thích sự phát triển của thực vật phù du. Thực vật phù du hấp thụ CO2 từ khí quyển trong quá trình quang hợp. Tuy nhiên, hiệu quả và các tác động sinh thái tiềm tàng của việc bón phân cho đại dương vẫn đang được điều tra.
• Phong hóa tăng cường: Rải các loại đá silicat nghiền nát trên đất liền hoặc trong đại dương để đẩy nhanh quá trình phong hóa tự nhiên, quá trình này hấp thụ CO2. Dự án Vesta đang khám phá việc sử dụng cát olivin trên các bãi biển để tăng cường phong hóa và loại bỏ CO2 khỏi khí quyển.

Các Kỹ thuật Quản lý Bức xạ Mặt trời (SRM)

Các kỹ thuật SRM nhằm mục đích giảm lượng ánh sáng mặt trời mà Trái đất hấp thụ, từ đó bù đắp hiệu ứng nóng lên của khí nhà kính. SRM không giải quyết nguyên nhân cơ bản của biến đổi khí hậu nhưng có khả năng mang lại hiệu quả làm mát nhanh chóng. Một số phương pháp SRM nổi bật bao gồm:

• Phun Sol khí vào Tầng bình lưu (SAI): Phun sol khí sulfat vào tầng bình lưu để phản xạ ánh sáng mặt trời trở lại không gian. Điều này bắt chước hiệu ứng làm mát của các vụ phun trào núi lửa. Đây có lẽ là phương pháp SRM được thảo luận nhiều nhất, nhưng nó cũng đi kèm với những rủi ro và bất ổn đáng kể nhất.
• Làm sáng Mây trên biển (MCB): Phun nước biển vào các đám mây thấp trên biển để tăng độ phản xạ của chúng. Điều này sẽ phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn trở lại không gian. Các nhà nghiên cứu ở Úc đang khám phá MCB như một cách để bảo vệ Rạn san hô Great Barrier khỏi tình trạng tẩy trắng san hô.
• Gương phản xạ ngoài Không gian: Triển khai các gương hoặc tấm phản xạ lớn trong không gian để làm lệch hướng ánh sáng mặt trời khỏi Trái đất. Đây là một lựa chọn đầy thách thức về công nghệ và tốn kém.
• Điều chỉnh Suất phản chiếu Bề mặt: Tăng độ phản xạ của các bề mặt trên đất liền, chẳng hạn như mái nhà và vỉa hè, để phản xạ nhiều ánh sáng mặt trời hơn trở lại không gian. Các thành phố trên khắp thế giới đang thực hiện các chương trình mái nhà mát để giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.

Lợi ích Tiềm năng của Kỹ thuật Khí hậu

Các công nghệ kỹ thuật khí hậu mang lại một số lợi ích tiềm năng, bao gồm:

• Làm mát nhanh: Các kỹ thuật SRM, đặc biệt, có thể mang lại hiệu quả làm mát nhanh chóng, có khả năng giảm thiểu các tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu trong ngắn hạn. Điều này có thể rất quan trọng để bảo vệ các quần thể và hệ sinh thái dễ bị tổn thương khỏi các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt.
• Giảm rủi ro khí hậu: Các kỹ thuật CDR và SRM có thể giúp giảm các rủi ro liên quan đến biến đổi khí hậu, chẳng hạn như nước biển dâng, các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt và gián đoạn nông nghiệp.
• Bổ sung cho nỗ lực giảm nhẹ: Kỹ thuật khí hậu có thể bổ sung cho các nỗ lực giảm nhẹ bằng cách câu giờ để việc cắt giảm phát thải có hiệu lực.

Rủi ro và Thách thức Tiềm tàng của Kỹ thuật Khí hậu

Các công nghệ kỹ thuật khí hậu cũng đặt ra những rủi ro và thách thức đáng kể, bao gồm:

• Hậu quả không lường trước: Kỹ thuật khí hậu có thể có những hậu quả không lường trước và có khả năng gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Ví dụ, SAI có thể ảnh hưởng đến các hình thái mưa, sự suy giảm tầng ôzôn và khí hậu khu vực.
• Rủi ro đạo đức: Sự sẵn có của các công nghệ kỹ thuật khí hậu có thể làm giảm động lực giảm phát thải khí nhà kính. Điều này được gọi là vấn đề "rủi ro đạo đức".
• Quan ngại về đạo đức: Kỹ thuật khí hậu đặt ra những câu hỏi đạo đức cơ bản về việc ai có quyền quyết định cách điều khiển khí hậu của Trái đất và ai chịu rủi ro và hưởng lợi.
• Thách thức về quản trị: Việc triển khai các công nghệ kỹ thuật khí hậu sẽ đòi hỏi sự hợp tác và quản trị quốc tế để đảm bảo chúng được sử dụng một cách có trách nhiệm và công bằng.
• Sốc chấm dứt: Nếu SRM bị chấm dứt đột ngột, khí hậu Trái đất có thể nóng lên nhanh chóng, dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng.
• Thách thức về công nghệ: Nhiều công nghệ kỹ thuật khí hậu vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và phải đối mặt với những thách thức công nghệ đáng kể.
• Chi phí: Chi phí triển khai các công nghệ kỹ thuật khí hậu có thể rất lớn, đặt ra câu hỏi về khả năng chi trả và phân bổ nguồn lực.

Các Cân nhắc về Đạo đức

Kỹ thuật khí hậu đặt ra những cân nhắc đạo đức phức tạp cần được giải quyết một cách cẩn thận. Một số mối quan tâm đạo đức chính bao gồm:

• Công lý và Công bằng: Kỹ thuật khí hậu có thể mang lại lợi ích không tương xứng cho một số khu vực hoặc nhóm người trong khi gây hại cho những người khác. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng kỹ thuật khí hậu được thực hiện một cách công bằng và bình đẳng.
• Minh bạch và Sự tham gia của Công chúng: Các quyết định về kỹ thuật khí hậu nên được đưa ra một cách minh bạch và có sự tham gia của công chúng.
• Trách nhiệm và Trách nhiệm giải trình: Cần thiết lập các tuyến trách nhiệm và trách nhiệm giải trình rõ ràng cho việc triển khai các công nghệ kỹ thuật khí hậu.
• Toàn vẹn Môi trường: Kỹ thuật khí hậu nên được thực hiện theo cách giảm thiểu tác hại đến môi trường và bảo vệ đa dạng sinh học.
• Quyền con người: Kỹ thuật khí hậu nên tôn trọng quyền con người, bao gồm cả quyền được sống trong một môi trường trong lành.

Sự cần thiết của Hợp tác và Quản trị Quốc tế

Với tính chất toàn cầu của biến đổi khí hậu và những rủi ro tiềm tàng liên quan đến kỹ thuật khí hậu, hợp tác và quản trị quốc tế là điều cần thiết. Cần có một khuôn khổ quốc tế vững chắc để:

• Thúc đẩy Nghiên cứu và Phát triển: Khuyến khích nghiên cứu và phát triển có trách nhiệm các công nghệ kỹ thuật khí hậu.
• Đánh giá Rủi ro và Lợi ích: Tiến hành các đánh giá kỹ lưỡng về những rủi ro và lợi ích tiềm tàng của kỹ thuật khí hậu.
• Thiết lập Hướng dẫn Đạo đức: Xây dựng các hướng dẫn đạo đức cho việc triển khai các công nghệ kỹ thuật khí hậu.
• Đảm bảo Minh bạch và Sự tham gia của Công chúng: Thúc đẩy sự minh bạch và tham gia của công chúng trong việc ra quyết định về kỹ thuật khí hậu.
• Ngăn chặn Hành động Đơn phương: Ngăn chặn các quốc gia riêng lẻ đơn phương triển khai các công nghệ kỹ thuật khí hậu mà không có sự giám sát quốc tế.
• Giải quyết Trách nhiệm pháp lý và Bồi thường: Thiết lập các cơ chế để giải quyết trách nhiệm pháp lý và bồi thường cho bất kỳ thiệt hại nào do kỹ thuật khí hậu gây ra.

Một số tổ chức và sáng kiến quốc tế đã tham gia vào các cuộc thảo luận về quản trị kỹ thuật khí hậu, bao gồm Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), Ban liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), và Chương trình Địa kỹ thuật Oxford.

Ví dụ về các Dự án Nghiên cứu và Phát triển Kỹ thuật Khí hậu trên Toàn thế giới

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực kỹ thuật khí hậu đang diễn ra ở nhiều quốc gia trên thế giới. Dưới đây là một số ví dụ:

• Hoa Kỳ: Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia đã công bố các báo cáo về các chiến lược can thiệp khí hậu. Nhiều trường đại học đang tiến hành nghiên cứu về các khía cạnh khác nhau của kỹ thuật khí hậu.
• Vương quốc Anh: Chương trình Địa kỹ thuật Oxford của Đại học Oxford là một trung tâm hàng đầu về nghiên cứu các tác động đạo đức, pháp lý và xã hội của địa kỹ thuật.
• Đức: Trung tâm Nghiên cứu Đại dương GEOMAR Helmholtz Kiel đang tiến hành nghiên cứu về bón phân cho đại dương và các kỹ thuật CDR trên biển khác.
• Úc: Các nhà nghiên cứu đang khám phá việc làm sáng mây trên biển như một cách để bảo vệ Rạn san hô Great Barrier.
• Trung Quốc: Trung Quốc có một chương trình trồng rừng quy mô lớn và cũng đang tiến hành nghiên cứu các công nghệ kỹ thuật khí hậu khác.
• Thụy Sĩ: Climeworks vận hành một nhà máy thu giữ không khí trực tiếp để thu giữ CO2 và cung cấp cho một nhà kính gần đó.

Vai trò của Kỹ thuật Khí hậu trong một Chiến lược Khí hậu Toàn diện

Kỹ thuật khí hậu không nên được coi là sự thay thế cho việc giảm phát thải khí nhà kính. Thay vào đó, nó nên được xem là một phương pháp bổ sung tiềm năng để giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Một chiến lược khí hậu toàn diện nên bao gồm:

• Giảm nhẹ quyết liệt: Giảm nhanh chóng lượng phát thải khí nhà kính thông qua hiệu quả năng lượng, năng lượng tái tạo và các biện pháp khác.
• Thích ứng: Thích ứng với các tác động của biến đổi khí hậu đã và đang xảy ra hoặc không thể tránh khỏi.
• Kỹ thuật Khí hậu: Khám phá tiềm năng của kỹ thuật khí hậu để bổ sung cho các nỗ lực giảm nhẹ và thích ứng, đồng thời xem xét cẩn thận các rủi ro và ý nghĩa đạo đức.

Kết luận

Kỹ thuật khí hậu mang lại những lợi ích tiềm năng để giảm nhẹ biến đổi khí hậu, nhưng nó cũng đặt ra những rủi ro và thách thức đáng kể. Một cách tiếp cận có trách nhiệm đối với kỹ thuật khí hậu đòi hỏi phải xem xét cẩn thận các ý nghĩa đạo đức, hợp tác và quản trị quốc tế vững chắc, và cam kết giảm phát thải khí nhà kính. Kỹ thuật khí hậu nên được xem như một phương pháp bổ sung cho việc giảm nhẹ và thích ứng với biến đổi khí hậu, chứ không phải là sự thay thế cho những nỗ lực thiết yếu này. Khi nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực kỹ thuật khí hậu tiếp tục, điều quan trọng là phải tham gia vào các cuộc thảo luận cởi mở và minh bạch về những lợi ích và rủi ro tiềm tàng của các công nghệ này và đảm bảo rằng các quyết định về kỹ thuật khí hậu được đưa ra một cách công bằng, bình đẳng và bền vững cho tất cả mọi người.

Tài liệu đọc thêm và Nguồn tham khảo

• Báo cáo của IPCC về Biến đổi Khí hậu
• Báo cáo của Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia về Can thiệp Khí hậu
• Chương trình Địa kỹ thuật Oxford
• Báo cáo của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) về Địa kỹ thuật
• The Geoengineering Monitor

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm

Bài đăng trên blog này cung cấp thông tin chung về kỹ thuật khí hậu và không nhằm mục đích đưa ra lời khuyên hay khuyến nghị cụ thể. Các quan điểm được trình bày trong bài đăng blog này là của tác giả và không nhất thiết phản ánh quan điểm của bất kỳ tổ chức hay cơ quan nào.