5. Các bước thực hiện
3.1.7. Sự biến mất của các hồ
125 hồ ở Bắc cực đã biến mất trong vài thập kỷ qua. Điều này càng khiến người ta tin rằng hiệu ứng nhà kính đã tác động tới hai địa cực của Trái Đất. Các nghiên cứu chỉ ra rằng các hồ biến mất vì tầng băng vĩnh cửu bên dưới chúng đã tan chảy. Khi lớp băng dưới hồ - vốn đã tồn tại từ hàng triệu năm - tan chảy, nước sẽ thấm qua đất, khiến hồ cạn đi. Khi các hồ biến mất, các hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng cũng biến mất theo. Trong khi đó, nhiều hồ khác vẫn đang tiếp tục bị thu hẹp. Những hồ này trước kia nằm trên những tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu. Những nghiên cứu khác cho thấy, tầng đất này cũng đang tan chảy, gây nên sự sụt lún của tầng đất thấp và đá rơi xuống từ các ngọn núi.
Sự biến mất của các hồ là một thảm họa sinh thái học. Sự cạn kiệt nhanh chóng của những hồ nước này sẽ dẫn đến sự thay đổi của toàn bộ hệ thống sinh thái lục địa, ảnh hưởng tới chim muông và các loài động vật hoang dã khác sống phụ thuộc vào các luồng nước, những loài chim di cư thường trông chờ vào các bờ hồ để tìm nguồn thức ăn cho chim non.
3.1.8. Thế giới đứng trƣớc nỗi lo sa mạc hóa và hạn hán
Về vấn đề sa mạc hóa, do người đã khai hoang đất quá mức khiến càng nhiều khu vực đối mặt với sa mạc hóa, đặc biệt là thời gian gần đây, với những biến đổi thất thường của khí hậu, nhiều khu vực gặp hạn hán liên tục khiến cho tình hình càng tồi tệ. Hạn hán gây ảnh hưởng đến ích nhất 41% diện tích đất, nhiều vùng nhanh chóng bị sa mạc hóa. Nếu chúng ta không có biện pháp kịp thời có thể đến năm 2025, 70% diện tích bề mặt Trái Đất của chúng ta sẽ xuất hiện hiện tượng khô cằn. Mặc dù số nước đang phát triển ủng hộ cho việc chống lại hiệu ứng nhà kính chỉ chiếm 1/3, nhưng tất cả đều cho rằng vấn đề hạn hán là nghiêm trọng nhất. Tại những khu vực bị hạn hán, vấn đề an toàn
lương thực không được đề cập đến, bởi vậy cũng không có vấn đề đảm bảo an ninh toàn cầu. Do đó các nước đang phát triển cần tăng cường ứng phó hạn hán, đó là vấn đề hết sức cần thiết.
3.1.9. Sản lƣợng lƣơng thực giảm
Từ nay đến cuối thế kỷ, sản lượng lương thực của khu vực Đông Nam Á có thể giảm 6,7% mỗi năm bởi thay đổi khí hậu. Tình trạng đó cản trở nghiêm trọng đến nỗ lực phát triển kinh tế và giảm nghèo của các nước trong khu vực.
Một nghiên cứu của Ngân hàng phát triển châu Á (ADB) cho thấy 4 quốc gia dễ bị tổn thương nhất gồm: Indonesia, Philiphin, Thái Lan và Việt Nam. Một tỉ lệ lớn dân số của Indonesia và Philiphin sống dọc theo bờ biển nên hai nước sẽ phải quan tâm tới tình trạng mực nước biển dâng lên.Từ nay tới cuối thế kỷ, sản lượng gạo của Việt Nam và Thái Lan có thể giảm tới 50% do tình trạng thiếu nước.
3.2. TÁC ĐỘNG ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƢỜI DO HIỆU ỨNG NHÀ
KÍNH
Theo cảnh báo của các chuyên gia, Trái Đất nóng dần lên là mối đe dọa toàn cầu lớn nhất đến sức khỏe trong thế kỷ 21.
Tổ chức Y tế thế giới cho rằng, khí hậu toàn cầu chỉ mới hơi nhích lên nhưng cũng đã đủ ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Mỗi năm, con số tử vong đã lên đến 15 vạn người. Tháng 8/2003, thời tiết nóng đã làm 2 vạn người ở các nước châu Âu tử vong (theo ước tính đến năm 2030 con số này có thể sẽ tăng gấp đôi).
Trái Đất nóng lên làm ô nhiễm không khí. Nhiệt độ tăng khiến cho khí hôi thối bốc lên. Có rất nhiều nghiên cứu cho biết, chất khí này sẽ làm tăng lượng người mắc bệnh tim, phổi.
Chứng hắt hơi ở người xảy ra nhiều hơn, chứng hắt hơi sổ mũi và ngứa mắt vốn hành hạ bạn vào mùa xuân bỗng xuất hiện thường xuyên hơn trong những năm gần đây. Trong suốt vài thập kỷ qua, số người mắc các bệnh dị ứng theo mùa và hen suyễn ngày càng tăng lên. Mặc dù những thay đổi trong lối sống và tình trạng ô nhiễm khiến con người trở nên dễ tổn thương hơn trước những tác nhân gây dị ứng trong không khí, song một số nghiên cứu đã khẳng định một nguyên nhân khác nữa: lượng cacbon dioxide trong khí quyển và nhiệt độ cao là nhân tố quan trọng khiến thực vật nở hoa sớm và tạo ra nhiều phấn hoa hơn. Phấn hoa là một trong những tác nhân gây dị ứng hàng đầu.
Thiếu nước sẽ gây như viêm dạ dày, suy dinh dưỡng nhiều hơn và những bệnh khác xuất hiện. Số lượng côn trùng có hại cũng tăng, mỗi năm toàn cầu có ít nhất 300 triệu loại virus gây bệnh cũng xuất hiện.
Lũ lụt xảy ra đột ngột do thay đổi các mô hình lượng mưa và các dãi băng tan gây trở ngại đến các hệ thống nước thải của thế giới, gây bệnh tiêu chảy và các bệnh khác. Các bệnh truyền nhiễm như sốt xuất huyết và sốt rét trước đây chỉ giới hạn ở những vùng có khí hậu ấm hơn, sẽ di chuyển sang phía Bắc và lan rộng do nhiệt độ tăng.
Chƣơng 4: CÁC BIỆN PHÁP ĐỐI PHÓ VÀ HẠN CHẾ
HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH
4.1. THẢ VÔI XUỐNG BIỂN ĐỂ HẠ NHIỆT ĐỘ TRÁI ĐẤT
Để giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính do con người thải ra (chủ yếu là CO2), ổn định nhiệt độ Trái Đất, một số nhà khoa học đề nghị thả vôi xuống biển ở một số vùng nhiều đá vôi hoặc có nắng quanh năm.
Ý tưởng đầu tiên về việc giảm lượng khí cacbon rất đơn giản. Đó là cho vôi (canxi oxit CaO) xuống đại dương, để tạo phản ứng với khí cacbonnic nhằm tạo ra canxi bicacbonat Ca(HCO3)2 kết tủa thành đá vôi. Ý tưởng này nghe qua thì rất thú vị và có hiệu quả, nhưng cần phải xem xét lại nhiều thứ và vấp phải nhiều khó khăn.
Trước tiên muốn sản xuất vôi thì phải nung đá vôi ở nhiệt độ cao, nhưng bản thân việc này cũng tạo ra khí CO2. Nếu năng lượng được sử dụng là dầu, thì mục tiêu giảm lượng khí CO2 sẽ trở nên khó khăn hơn.
Lý do về kinh tế cũng cản trở khả năng thực hiện ý tưởng này. So sánh giữa chi phí sản xuất vôi và chi phí dành cho việc giảm khí CO2, và tính đến yếu tố hiệu quả hiện tại của việc đổ vôi xuống đại dương, thì giải pháp chống lại sự nóng lên của khí hậu Trái Đất này dường như chưa được thuyết phục lắm.
Một số nhà khoa học đã đề nghị thả vôi xuống biển ở một số vùng nhiều đá vôi, hoặc có nắng quanh năm. Vùng đất thuộc đồng bằng Nullarbor, Australia có vỉa đá vôi có thể tích 10.000km2, nơi nhận được năng lượng Mặt Trời lên đến 20 triệu Jun/m2 là hoàn toàn lý tưởng. Như vậy có thể dùng năng lượng Mặt Trời để nung nóng đá vôi. Hoặc cũng có thể sử dụng khí Metan bởi vì theo tính toán thì việc nung vôi sẽ thải ra ít khí CO2 hơn khả năng vôi hấp thụ khí này dưới biển.
Theo Klaus Lackner, nhà nghiên cứu thuộc Đại học Columbia, ý tưởng này khả thi nếu biết thực hiện đúng cách, lượng khí CO2 thải ra không quá nhiều và giá cả hợp lý. Chẳng hạn, chi phí giảm khí CO2 theo cách này rẻ hơn so với giải pháp xử lí khí CO2 do xuất công nghiệp thải ra. Nếu đầu tư thêm năng lượng, thì khí CO2 còn có thể dùng trong sản xuất hydro cacbua.
4.2. VỆ TINH QUAN SÁT CÁC CHẤT KHÍ GÂY HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH
Nhật Bản đã chế tạo một vệ tinh quan sát các chất khí gây hiệu ứng nhà kính từ không gian (Vệ tinh được phóng vào không gian từ Trung tâm vũ trụ Tanegashima vào ngày 21/01/2010), cung cấp các dữ liệu nhằm ngăn hiện tượng nóng dần trên toàn cầu.
Vệ tinh sẽ ghi lượng khí thải như Cacbon Dioxit (CO2) và Metan (CH4) gây hiệu ứng nhà kính nhiều nhất. 56.000 điểm quan sát, một vòng xung quanh Trái Đất ở độ cao 666 km cho phép thu thập những dữ liệu cần thiết.
Hiện tại đã có 280 điểm quan sát các khí gây hiệu ứng nhà kính trên Trái Đất. Vệ tinh của Nhật Bản sẽ cho phép lần đầu tiên quan sát các chất khí này từ không gian.
4.3. SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG TÁI TẠO
Ngày nay, khi những ảnh hưởng của nạn hâm nóng toàn cầu có thể nhìn thấy khắp nơi trên thế giới, hiện tượng khí hậu thay đổi đã trở thành mối quan tâm lớn cho mọi người, và việc đốt nhiên liệu hóa thạch như là than đá để phát điện là một nguồn nguyên nhân lớn gây khủng hoảng môi sinh. Máy phát điện đốt than sản xuất lượng thán khí rất lớn. Chỉ riêng tại Hoa Kỳ mà thôi, 40% tổng số thán khí thải là đến từ các nhà máy này. Tuy nhiên, vô số nguồn năng lực xanh, bền vững không làm hại địa cầu hiện đang có sẵn, các dạng năng lượng này đang được nghiên cứu và khai thác: năng lượng Mặt Trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều hay đập thủy điện và năng lượng sóng biển.
4.3.1. Năng lƣợng Mặt Trời
Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời,
cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này.
Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát cho đến khi phản ứng hạt nhân bên trong Mặt Trời
hết nhiên liệu (khoảng 5 tỷ năm nữa). Nó là năng lượng quan trọng điều khiển các quá
trình khí tượng học và sự sống trên Trái Đất. Ngay ngoài khí quyển Trái Đất, cứ mỗi một
mét vuông diện tích vuông góc với ánh nắng Mặt Trời, chúng ta thu được dòng năng
lượng khoảng 1.400J/s. Bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời đã được khai thác bởi con
người từ thời cổ đại, bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ
hết. Bức xạ Mặt Trời cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng Mặt Trời như sức gió
và sức nóng, sức nước và sinh khối làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái
Đất. Chỉ có một phần nhỏ năng lượng Mặt Trời được sử dụng. Trái Đất nhận được 174
PW từ bức xạ Mặt Trời, khoảng 30% được phản xạ trở lại không gian trong khi phần còn
lại được hấp thụ bởi các đám mây, đại dương và vùng đất. Đối với cuộc sống của loài
người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng tái tạo quý báu.
Hình 4.1: Một góc nhà máy điện mặt trời Ivanpah tại California, nước Mỹ.
Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu ứng quan điện, chuyển năng lượng photon của Mặt Trời thành điện năng như pin Mặt Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp thụ để làm nóng các vật thể, tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời hoặc làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp Mặt Trời.
4.3.2. Năng lƣợng gió
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Nó là một hình thức gián tiếp của năng lượng Mặt Trời, sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời cổ đại. Con người từng sử dụng năng lượng gió để đi lại bằng thuyền buồm hay khinh khí cầu và năng lượng gió còn sử dụng để tạo công cơ học nhờ cối xay gió.
Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình thành ngay sau các phát minh ra điện và máy phát điện. Lúc đầu nguyên tắc của cối xay gió chỉ được biến đổi nhỏ và thay vì là chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng cơ học thì dùng máy phát điện để sản xuất năng lượng điện. Khi bộ môn cơ học dòng chảy tiếp tục phát triển thì các thiết bị xây dựng và hình dáng của các cánh quạt cũng được chế tạo đặc biệt hơn. Ngày nay người ta gọi đó là tuabin gió, khái niệm cối xay gió không còn phù hợp nữa vì chúng không còn có thiết bị nghiền. Từ sau những cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970 việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới, kể cả việc phát triển các tuabin gió hiện đại.
Hình 4.2: Nhà máy điện gió lớn nhất thế giới tại Anh, với 102 tuabin và tổng công suất
367,2 megawát (MW)
4.3.3. Năng lƣợng thủy triều
Năng lượng thủy triều hay điện thủy triều là lượng điện thu được từ năng lượng chứa trong khối nước chuyển động do thủy triều.
Hiện nay một số nước trên thế giới đã triển khai hệ thống máy phát điện sử dụng dạng năng lượng này.
Để thu được năng lượng, người ta sử dụng phương pháp dao động cột nước. Khi nước biển dâng lên, mực nước trong phòng rộng được xây dựng trên dãy đất ven bờ biển, một phần bị nhấn chìm dưới mặt nước biển. Khi nước dâng không khí bên trong phòng bị đẩy ra theo một lỗ trống vào một tua bin. Khi nước rút đi, mực nước trong phòng hạ xuống hút không khí vào và qua tua bin theo hướng ngược lại. Tuabin làm quay một máy phát để sản xuất điện. Hiện nay hệ thống Limpet là một ví dụ điển hình về khai thác năng dạng lượng thủy triều và nó được xem là nền tảng tốt nhất thúc dẩy sự phát triển khai thác dạng năng lượng này. Hệ thống hoạt động theo nguyên lí như sau:
- Lúc thủy triều thấp: chu trình nạp - Thủy triều lên cao: chu trình nén
- Thủy triều xuống thấp: chu trình xả kết thúc và nạp cho chu kỳ tiếp theo.
Mỗi máy Limpet có thể đạt từ 250 KW đến 500KW, đủ cung cấp cho 400 gia đình. Lưu vực thủy triều là nơi sản xuất điện năng có nhiều hứa hẹn. Trung tâm sản xuất điện năng lớn nhất thế giới La Rance nước Pháp có công suất lên đến 240 megawatts. Hiện nay, Pháp là nước duy nhất khai thác thành công nguồn năng lượng này.
Tại Việt Nam, nước ta có đường bờ biển dài trên 3200 km, đứng thứ 32 trong số 156 quốc gia có biển. Do đó Việt Nam có tiềm năng năng lượng biển rất lớn. Về năng lượng thủy triều thì chúng ta có hai vùng khả quan. Thứ nhất là Quãng Ninh, có thủy triều lên đến 4m. Thứ hai là ở Đồng bằng Nam Bộ thủy triều vào khoảng 3m. Tuy nhiên điều đó vẫn chưa đủ để tạo ra điện để đưa vào lưới điện được mà còn cần những yếu tố khác nữa. Theo nghiên cứu thì năng lượng thủy triều ở Việt Nam nên được khai thác dưới dạng cục bộ, ví dụ như các nhà máy năng lượng nhỏ phục vụ cho từng đảo, ta chưa thể khai thác thủy triều ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên do thời gian và kinh phí có hạn nên năng lượng thủy triều vẫn đang là đối tượng nghiên cứu và thí nghiệm trên qui mô nhỏ.
4.3.4. Năng lƣợng thủy điện
Thủy điện là nguồn điện có từ năng lượng nước, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới. Đa số năng lượng thủy điện có được từ thế năng của nước được tích lại từ các đập nước làm quay tuabin nước và máy phát điện. Thủy điện là nguồn năng lượng có thể hồi phục.
Về ưu điểm, lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các nhà máy thuỷ điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa thạch như: dầu mỏ,
khí thiên nhiên hay than đá, không cần phải nhập nhiên liệu. Các nhà máy thủy điện có tuổi thọ cao hơn các nhà máy nhiệt điện, chi phí nhân công thấp do được tự động hóa cao và ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.
4.3.5. Sóng biển
Sóng đại dương sinh ra do gió, gió gây ra bởi Mặt Trời (chuyển động các khối khí do chênh lệch nhiệt độ…). Vì vậy năng lượng sóng được xem như một dạng gián tiếp của
