CƠNG NGHỆ, SẢN PHẨM VÀ ĐỜI SỐNG Cơng nghệ, Sản phẩm Đời sống Công nghệ xạ hạt nhân: GIẢI PHÁP TỒN CẦU VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Đinh Văn Chiến Cục Năng lượng Nguyên tử, Bộ KH&CN Biến đổi khí hậu (BĐKH) thách thức lớn môi trường mà nhân loại phải đối mặt Những năm gần đây, tác động BĐKH ngày trở nên rõ ràng với tượng thời tiết cực đoan xuất thường xuyên, mực nước biển dâng cao lây lan loại dịch bệnh thực vật, động vật kể người Nhiều nghiên cứu cho thấy, khoa học cơng nghệ hạt nhân ngày đóng vai trò quan trọng việc giải thách thức Tác động BĐKH toàn cầu Cùng với biến động tự Bảng Dự báo ảnh hưởng BĐKH tăng trưởng kinh tế giới đến năm 2050 Thiệt hại kinh tế so với điều kiện khơng có BĐKH (% GDP) nhiên, hoạt động Tăng 2oC người xem nguyên nhân (Thỏa thuận Paris) Tăng 2oC Tăng 2,6oC Tăng 3,2oC trực tiếp gián tiếp làm thay Tồn cầu đổi mơi trường sống, gây -4,2 -11,0 -13,9 -18,1 OECD -3,1 -7,6 -8,1 -10,6 biến đổi khí hậu toàn Bắc Mỹ -3,1 -6,9 -7,4 -9,5 cầu Việc bị khai thác mức để Nam Mỹ -4,1 -10,8 -13,0 -17,0 Châu Âu -2,8 -7,7 -8,0 -10,5 Trung Đông châu Phi -4,7 -14,0 -21,5 -27,6 Châu Á -5,5 -14,9 -20,4 -26,5 phục vụ phát triển kinh tế khiến nguồn tài nguyên trở nên cạn kiệt Theo nghiên cứu Tổ chức tài Swiss Re Institute [1], đến năm 2050, trường hợp đạt Thỏa thuận Paris hạn chế tình trạng nóng lên trái đất mức C thì ước o tính thiệt hại gây BĐKH 4,2% GDP toàn cầu Tuy nhiên, mức tăng nhiệt độ từ 2oC, thiệt hại tăng lên đáng kể (tương đương 11% GDP mức C, 13,9% GDP mức 2,6 C o o 18,1% GDP mức 3,2 C Trong o đó, châu Á, Trung Đơng châu Phi khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề (bảng 1) 58 Năng lượng hạt nhân mục tiêu Net-Zero COP26 Hội nghị thượng đỉnh BĐKH Liên hợp quốc lần thứ 26 (COP26) diễn tại Glasgow (Vương quốc Anh) vào tháng 11/2021 thơng qua Hiệp ước Khí hậu Glasgow với mục tiêu giữ nhiệt độ khí tăng thêm 1,5oC vào kỷ XXI việc cắt giảm mạnh phát thải khí nhà kính, tiến tới đạt mục tiêu phát thải rịng khí nhà kính “0” (Net-Zero) vào năm 2050 Để Số 10 năm 2022 làm điều đó, nhiều quốc gia có hành động thiết thực nhằm khẳng định mục tiêu khống chế gia tăng nhiệt độ trung bình tồn cầu ngưỡng 2oC so với mức thời kỳ tiền công nghiệp; đồng thời kêu gọi việc giảm dần điện than không sử dụng công nghệ thu giữ carbon trợ cấp nhiên liệu hóa thạch khơng hiệu quả, lượng hạt nhân xem giải pháp tiềm nhằm thực hóa mục tiêu Công nghệ, Sản phẩm Đời sống Ở quốc gia phát triển, lượng hạt nhân từ lâu nguồn cung cấp lượng carbon thấp, chiếm tỷ lệ lớn hệ thống lưới điện Đến nay, nhiều dự án điện hạt nhân mở rộng nước tiếp tục triển khai Theo báo cáo Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế (IAEA) [2], 50 năm qua, lượng hạt nhân giúp toàn cầu tránh phát thải khoảng 70 tỷ CO2 và tiếp tục tránh phát thải khoảng tỷ CO2 mỗi năm Năng lượng hạt nhân đóng vai trị quan trọng để tiến tới mục tiêu Net-Zero cách đảm bảo cung cấp lượng 24/7, mang lại ổn định cho hệ thống lưới điện nhằm tạo điều kiện tích hợp vào hệ thống dạng lượng tái tạo gió lượng mặt trời, nhằm thúc đẩy trình chuyển đổi lượng Ngoài ra, lượng hạt nhân với vai trị nguồn cung cấp điện khơng phát thải carbon thích hợp để thay than đá dạng nhiên liệu hóa thạch khác; đồng thời cung cấp nhiệt hydro để loại bỏ dần carbon lĩnh vực khó giảm thiểu cơng nghiệp, hóa chất, giao thơng vận tải… Khơng có vậy, việc phát triển nhà máy điện hạt nhân tạo 800.000 việc làm cho toàn giới Theo ước tính Quỹ Tiền tệ quốc tế [3], khoản đầu tư vào lĩnh vực lượng hạt nhân ngày gia tăng nhiều quốc gia Thống kê cho thấy, năm trở lại đây, tình hình đầu tư tài cho lĩnh vực lượng nguyên tử cải thiện đáng kể Đây dường xu hướng tất yếu, gia tăng khơng thể tránh khỏi nhiệt độ tồn cầu ngày nhiều ý kiến cho lượng hạt nhân, giới khơng thể đạt mục tiêu giữ cho nhiệt độ trái đất đến năm 2050 khơng tăng thêm 1,5°C Có thể khẳng định, khơng IAEA hay Ủy ban Liên Chính phủ biến đổi khí hậu (IPCC), mà tất tổ chức quốc tế thống rằng, để giảm phát thải khí nhà kính, giới cần điện khí hóa hoạt động đời sống cần phải tăng cường tất nguồn sản xuất điện khơng phát thải carbon, có điện hạt nhân Đây lý quan trọng khiến cho lượng hạt nhân ln có vị trí quan trọng thảo luận sách lượng khí hậu quốc gia giới Sau đại dịch Covid-19 kiểm soát, lượng hạt nhân khoản đầu tư hiệu cho phục hồi kinh tế toàn cầu, đóng góp trực tiếp vào mục tiêu phát triển bền vững Liên hợp quốc lượng, mở rộng phát triển kinh tế hành động khí hậu Điều khẳng định củng cố vững thông qua tuyên bố ủng hộ vị trí, vai trị đóng góp lượng hạt nhân chiến chống BĐKH kinh tế đứng đầu giới (Canada, Trung Quốc, Phần Lan, Pháp, Nhật Bản, Ba Lan, Nga, Hoa Kỳ Vương quốc Anh) [2] Các kỹ thuật xạ hạt nhân nghiên cứu, ứng phó với BĐKH BĐKH bắt nguồn chủ yếu từ gia tăng nồng độ khí nhà kính khí CO2, N2O CH4 Các kỹ thuật xạ hạt nhân công cụ hiệu việc quan trắc, nghiên cứu thay đổi môi trường bầu khí quyển, đại dương hệ sinh thái; đồng thời hỗ trợ xây dựng biện pháp thích ứng với tình trạng thiếu hụt thực phẩm nước ngày trầm trọng thay đổi thời tiết Ứng dụng nơng nghiệp: 1/4 lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính có nguồn gốc từ nơng nghiệp, N2O khí gây tượng ấm lên toàn cầu (gấp 300 lần so với CO2), đồng thời gây ô nhiễm đất nguồn nước, có nguồn gốc từ chăn ni phân bón hóa học Việc ứng dụng cơng nghệ hạt nhân giúp xác định xác lượng phân bón mà trồng hấp thụ, từ giúp giảm lượng phân bón dư thừa lượng khí thải N2O Trong chọn tạo giống trồng, tia gamma tia X sử dụng để phát triển giống trồng có sức đề kháng tốt, chịu hạn, chịu mặn, 59 Số 10 năm 2022 Công nghệ, Sản phẩm Đời sống Kỹ thuật thủy văn đồng vị xác định nguồn gốc tài nguyên nước dịch hại sâu bệnh Hạt giống loại trồng chiếu xạ tạo thay đổi di truyền tương tự đột biến tự phát, giúp cải thiện giống cho suất cao thích nghi tốt với BĐKH [4] Ứng dụng nghiên cứu đại dương: Đại dương hấp thụ 1/4 lượng khí thải CO2 có khả lưu trữ lượng CO2 nhiều 50 lần so với khí Lượng CO2 tăng lên dẫn đến tượng axit hóa đại dương, gây ảnh hưởng đến sinh vật biển, tác động đến toàn hệ sinh thái, chuỗi thức ăn sinh kế quần thể sinh vật phụ thuộc vào đại dương Kỹ thuật hạt nhân đồng vị sử dụng để đánh giá khả lưu trữ carbon 60 đại dương, tác động q trình axit hóa sinh vật biển, thay đổi khứ độ axit đại dương tác động đến kịch khí hậu tương lai [5] Ứng dụng đánh giá trữ lượng tài nguyên nước: BĐKH ảnh hưởng đến nguồn tạo mưa phân bố mưa tồn giới, dẫn đến thay đổi dịng chảy sông việc bổ cập nước ngầm Sử dụng kỹ thuật thủy văn đồng vị hiểu cách thức tầng chứa nước ngầm bổ cập mức độ dễ bị tổn thương chúng trước BĐKH [6] Dữ liệu thu giúp quản lý, bảo vệ bảo tồn hệ thống nước ngầm Bên cạnh đó, kỹ thuật thủy văn đồng vị cịn Số 10 năm 2022 giúp kiểm tra thành phần đồng vị hydro oxy nước, từ xác định nguồn gốc bảo vệ nguồn nước Đặc biệt, với việc sử dụng đồng vị khác để xác định tuổi nước, nhà khoa học đề xuất phương pháp quản lý tốt nguồn cung cấp nước để đảm bảo tính bền vững chúng Ứng dụng kỹ thuật xạ hạt nhân thích ứng với BĐKH Việt Nam Là quốc gia nơng nghiệp có đường bờ biển dài 3.000 km, thay đổi khí hậu gây tác động đáng kể tới nước ta nhiều lĩnh vực, vùng/miền, đặc biệt sản xuất nông nghiệp khu vực ven Công nghệ, Sản phẩm Đời sống biển Theo Chương trình phát triển Liên hợp quốc (UNDP), Việt Nam thuộc nhóm quốc gia đứng đầu giới dễ bị tổn thương trực tiếp BĐKH, Đồng sông Hồng Đồng sông Cửu Long chịu ảnh hưởng lớn Theo dự báo Bộ Tài nguyên Môi trường [7], trường hợp mực nước biển dâng cao thêm m, khoảng 47% diện tích Đồng sơng Cửu Long, 13% diện tích Đồng sơng Hồng bị ngập lụt; đó, khoảng 70% diện tích đất vùng Đồng sơng Cửu Long bị xâm nhập mặn, gây nguy khoảng triệu đất trồng lúa Việc nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật hạt nhân nông nghiệp Việt Nam triển khai từ năm 70 kỷ XX Theo đánh giá nhà khoa học lượng nguyên tử, việc ứng dụng công nghệ hạt nhân vào sản xuất nông nghiệp hướng nhiều quốc gia giới áp dụng Ưu điểm công nghệ nơng nghiệp tạo giống có phẩm chất tốt, sản lượng cao; đồng thời giúp bảo quản tốt sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch Đến nay, nhờ kỹ thuật chọn tạo giống phương pháp chiếu xạ gây đột biến, Việt Nam nghiên cứu, lai tạo khoảng 70 giống trồng nông nghiệp chủ yếu lúa, ngơ, đậu tương… có phẩm chất khả thích ứng tốt; nhiều loại giống đưa vào áp dụng rộng rãi sản xuất, mang lại hiệu kinh tế lớn việc đảm bảo an ninh lương thực, góp phần đưa Việt Nam trở thành nước xuất lương thực đứng thứ giới [8] BĐKH nguyên nhân làm bùng phát lây lan lồi trùng gây hại, đặc biệt trồng xuất có giá trị long, xồi, nhãn, vải… Kỹ thuật tiệt sinh trùng xạ nhằm ngăn chặn ruồi hại áp dụng thành công quy mô thử nghiệm vườn long Bình Thuận, mở chiến lược phát triển long bền vững, hướng tới mở rộng thị trường xuất long trái khác Việt Nam [8] Bên cạnh đó, kỹ thuật đồng vị quản lý tài nguyên đất, nước nghiên cứu, đánh giá cho nhiều khu vực Đồng sông Hồng, Đồng sông Cửu Long, Tây Nguyên, Tây Bắc [8] Những kết sở để đưa biện pháp khắc phục, quản lý chống thối hóa đất hay đánh giá nguồn gốc, lưu lượng tình trạng nhiễm, khả nhiễm mặn nguồn nước ngầm, giúp bảo vệ sử dụng nguồn tài nguyên nước cách hiệu giải pháp hiệu để giải thách thức toàn cầu Cùng với dự án hợp tác IAEA, quốc gia thành viên có Việt Nam nỗ lực nghiên cứu, triển khai ứng dụng công nghệ xạ hạt nhân nhiều lĩnh vực nhằm hướng đến mục tiêu phát triển bền vững, đặc biệt chiến ứng phó với BĐKH ? TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Swiss Re Institute (2021), The Economics of Climate Change: No Action Not an Option, 34pp [2] International Atomic Energy Agency (2021), Nuclear Energy for a Net Zero World, 73pp [3] N Batini, et al (2021), Building Back Better: How Big Are Green Spending Multipliers?, IMF Working Paper WP/21/87, pp.21-32 [4] International Atomic Energy Agency (2021), Nuclear Science and Technology for Climate Adaptation and Resilience, pp.12-20 [5]chttps://www.iaea.org/topics/ oceans-and-climate-change [6] Lucía Ortega and Laura Gil (2019), "Isotope hydrology: An overview", IAEA Bulletin, ISSN15642690, pp.4-5 [7] Bộ Tài nguyên Môi trường (2020), Kịch biến đổi khí hậu, tr.82-109 [8] Trần Bích Ngọc (2020), Tổng hợp kết thực Chiến lược ứng dụng lượng ngun tử mục đích hịa bình đến năm 2020, Tuyển tập báo cáo 15 năm thực Chiến lược ứng dụng lượng ngun tử mục đích hịa bình đến năm 2020, tr.11-30 Với nhiều cách tiếp cận khác nhau, công nghệ xạ hạt nhân cho thấy 61 Số 10 năm 2022 ... định, khơng IAEA hay Ủy ban Liên Chính phủ biến đổi khí hậu (IPCC), mà tất tổ chức quốc tế thống rằng, để giảm phát thải khí nhà kính, giới cần điện khí hóa hoạt động đời sống cần phải tăng cường... cứu, ứng phó với BĐKH BĐKH bắt nguồn chủ yếu từ gia tăng nồng độ khí nhà kính khí CO2, N2O CH4 Các kỹ thuật xạ hạt nhân công cụ hiệu việc quan trắc, nghiên cứu thay đổi môi trường bầu khí quyển,... biện pháp thích ứng với tình trạng thiếu hụt thực phẩm nước ngày trầm trọng thay đổi thời tiết Ứng dụng nơng nghiệp: 1/4 lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính có nguồn gốc từ nơng nghiệp, N2O khí