Từ năng lượng đến xe hơi: Tesla sẽ thay đổi thế giới như thế nào (Phần 1)

Tác giả: Tim Urban
Ngày đăng - 02 tháng 06 năm 2015
Đây là Phần 2 của loạt bài gồm bốn phần về các công ty của Elon Musk. Để biết lý do tại sao lại có loạt bài này và làm thế nào lại liên quan Musk, hãy đọc Phần 1.
___________
Có nhiều kiểu bài đăng khác nhau trên Wait But Why. Một loại trong số đó là kiểu “hãy cùng nhau đào sâu đến tận cùng gốc rễ của chủ đề này để từ giờ chúng ta có thể hiểu được nó một cách cặn kẽ”. Chủ đề lý tưởng cho loại bài đăng kiểu này là những thứ thực sự quan trọng với cuộc sống của chúng ta và ta có xu hướng bắt gặp chúng ở khắp mọi nơi, nhưng đồng thời nó cũng cực kỳ phức tạp và khó hiểu, thường gây tranh cãi với những thông tin khác nhau đến từ những nguồn khác nhau, và cuối cùng khiến rất nhiều người cảm thấy như họ không hoàn toàn hiểu nhiều như họ “nên hiểu được”.
Tôi tiếp cận các nội dung kiểu như thế bằng cách bắt đầu với những thông tin bề mặt của chủ đề và tự hỏi đâu là cái mình chưa hiểu hết – tức là tìm những ‘điểm mờ về kiến thức’ trong các câu chuyện tôi nghe hoặc trong bài báo tôi đọc – đó là những thứ sẽ khiến tâm trí tôi lóe lên cảm giác kết hợp giữa “ọe lại một thuật ngữ khó hiểu khác nữa, thôi thôi thôi thôi” và “mí anh chị người lớn lại nói mấy thứ người lớn rồi mà tớ mới bảy tuổi nên tớ chả hiểu mô tê gì”. Sau đó, tôi sẽ tìm đọc để làm sáng tỏ những điểm còn mù mờ đó - nhưng thường thì sau khi đã nhìn xuyên qua được những điểm mờ xám xịt trên bề mặt này rồi, tôi lại thấy có nhiều điểm mờ khác bên dưới. Thế là sau đó, tôi nghiên cứu tiếp các điểm mờ mới, và một lần nữa, phát hiện ra thêm nhiều điểm mờ hơn nữa ở rất nhiều lớp sâu bên dưới. Máu cầu toàn của tôi bắt đầu bốc và thành thử tôi cứ tiếp tục đi sâu xuống cái hang thỏ cho đến khi chạm đáy thì thôi.
Ví dụ, tôi đã tương đối hiểu về các diễn biến xung quanh Iraq, tuy thế vẫn có rất nhiều điểm mờ - vì vậy khi viết một bài về chủ đề này, cuộc phiêu lưu theo các điểm mờ vào hang thỏ đã dẫn tôi trở lại với Nhà tiên tri Muhammad hồi tít tận năm 570 CN. Và đó chính là cái đáy hang. Tôi đào theo một lối khác của câu chuyện và nó dẫn tôi đến với thời điểm cuối Thế chiến I. Một lối khác nữa lại đưa tôi đến với sự thành lập của ISIS.
Chạm được tới đáy của chủ đề là một cảm giác vô cùng tuyệt vời và nó khiến tôi nhận ra những điều mà mấy anh chị người lớn kia đang nói hóa ra cũng chẳng phức tạp hay khó hiểu đến thế. Và khi tôi bắt gặp chủ đề đó một lần nữa, tôi lại thấy nó vui, vì giờ tôi đã hiểu và tôi có thể gật gù đăm chiêu rồi nặn ra mấy câu kiểu, “Đúng thật, lãi suất chính là vấn đề” như người lớn.
Tôi có nghe được cách ví von thế này: kiến thức [về một chủ đề nào đó] giống như một cái cây. Việc chưa hiểu về chúng một cách tường tận, nếu kiến thức trong đầu bạn chưa đầy đủ, thì cũng giống như một cái cây không có thân cây - và không có thân cây thì khi bạn tìm hiểu thêm một cái gì đó mới về chủ đề, tức là có thêm nhánh cây mới hoặc lá cây mới, thì chúng chẳng có gì để vin vào. Vì vậy chúng rơi rụng dần. Bằng cách xóa hết các điểm mờ để tìm xuống tận đáy, tôi đã tạo nên một thân cây trong đầu, và từ đó về sau, tất cả thông tin mới có thể được treo lại. Điều này giúp cho chủ đề đó trở nên thú vị hơn và việc tìm hiểu kiến thức cũng hiệu quả hơn cả triệu triệu lần. Và tôi đã nhận ra một điều, những chủ đề mà tôi luôn đinh ninh trong đầu là “nhàm chán” hóa ra cũng chỉ vì chúng nằm khuất sau những điểm mờ kiến thức – chẳng khác gì việc nhảy vào giữa chừng một show truyền hình hay tuyệt cú và luôn xem tập 17, mọi việc sẽ thật nhàm chán làm sao vì bạn chả biết gì về câu chuyện và quá trình hình thành của các nhân vật – tức là chưa có cái thân cây.
Vì vậy, lúc bắt đầu viết về chủ đề mà tôi tạm dán nhãn trong đầu là “bài về Tesla”, tôi đã biết đây sẽ là một trong những bài viết kiểu đó. Để hiểu được vì sao và tại sao Tesla lại quan trọng, bạn phải hiểu được hai câu chuyện về xe hơi và về năng lượng - hai lĩnh vực mà bằng cách nào đó đồng thời khiến tôi vừa bối rối vừa phát ốm lên được. Cho tới trước bài viết này, chỉ cần nghe ai đó nói về “biến đổi khí hậu”, hay “khủng hoảng năng lượng”, hay “khí thải xe hơi” thôi cũng đã khiến cho tôi cảm thấy khó chịu rồi - quá nhiều tính chính trị, quá nhiều những gã khó chịu, quá nhiều thông tin sai lệch từ tất cả các bên. Và thành thật thì tôi chả quan tâm lắm đến thực trạng cũng như đến việc liệu có tồn tại một giải pháp khả thi cho tất cả những thứ này không. Thế nên, tôi đã làm những gì mà tôi làm khi con rùa của tôi ị bậy lúc tôi đi vắng khiến tôi phải dành mấy tiếng đồng hồ len lỏi và lần dò ‘bom mìn’ ở từng ngóc ngách một và, bằng một cách nào đó, cả trên những bức tường: Tôi xắn tay áo lên, hít một hơi thật sâu, tự nhủ thầm, “Đàn ông lên, Tim,” và bắt đầu cào tay xuống từng lớp thúi. Nếu tôi phải sống trong một thế giới xung quanh toàn người tranh cãi liên tục về năng lượng, dầu, khí nhà kính và các chiến dịch thao túng hành vi đám đông, tôi cá là cái thân cây này sẽ có ích lắm đấy.
Sau nhiều tuần đọc, đặt câu hỏi và viết, tôi cuối cùng cũng ngoi lên khỏi được mặt nước cống toàn kít rùa và thành quả là một thứ mà không biết nên gọi là bài blog dài hay cuốn sách ngắn. Để giữ được tính thống nhất của mạch nội dung, tôi không chia nó thành nhiều bài khác nhau mà giữ nguyên tất cả thành một. Bạn sẽ cần đầu tư chút thời gian cho cái này, nhưng tôi tin nó sẽ giúp bạn tạo dựng lên một thân cây kiến thức chắc chắn hơn so với những gì bạn đang biết về chủ đề này. Và hóa ra, chúng ta có thể đang trải qua một khoảnh khắc lịch sử rất tuyệt vời, liên quan đến chủ đề này, mà chẳng hay biết.
Hai điều tôi muốn disclaim trước khi chúng ta bắt đầu:
1) Đây là một vấn đề bị chính trị hóa rất cao, nhưng bài đăng này không nhắm đến mục đích chính trị. Tôi không phải là chính trị gia vì chính trị Mỹ là cái nhọt mông phiền phức không gì sánh bằng. Tôi nghĩ cả hai bên đều có điểm tốt, và cũng đều có một đống những gã đần suốt ngày gáy ngu. Vì vậy, cũng giống như tất cả các bài viết khác, tôi tiếp cận bài viết này với một cái nhìn lý trí và từ những gì tôi cho là có ý nghĩa.
2) Spoiler: Đây là một bài pro-Tesla. Điều này có vẻ đáng ngờ vì A) Elon Musk đã nhờ tôi viết về chủ này và B) tôi vừa mới viết một bài ca ngợi anh ấy là con người đỉnh nhất thế giới. Nhưng hai điều  mà các bạn cần biết:
Đầu tiên, tôi không nhận được sự ủy thác của Musk và tôi nhận được 0 đô la cho việc này. Musk có đề nghị tôi viết về vấn đề này vì tôi nghĩ rằng anh ấy nghĩ rằng mọi người vẫn đang thiếu một thân cây tròn vẹn trong đầu về nó - nhưng anh ấy chưa từng đề nghị tôi nói tốt về Tesla, xe điện hay bất cứ điều gì tương tự.
Thứ hai, kim chỉ nam của blog Wait But Why là sự chính trực. Không có nó, WBW sẽ mất khả năng tạo ảnh hưởng. Và sự chính trực luôn luôn được ưu tiên hàng đầu, dù phải đối mặt với khả năng rằng Musk sẽ ghét tôi đi nữa, nếu đó là điều cần thiết. Nếu tôi không nghĩ rằng chủ đề này sẽ giúp tạo ra một bài viết tuyệt vời cho WBW, thì tôi đã không theo đuổi nó. Tôi ủng hộ Tesla trong bài viết bởi vì đó là cảm giác của tôi sau khi đã dành cả tấn thời gian và công sức để học hỏi và suy ngẫm - bao gồm nhiều phản biện đối với Tesla và tất cả các tài liệu liên quan mà tôi có thể tìm thấy.
Ok, không để mọi người phải chờ đợi nữa, ta cùng bơi xuống nào.

NỘI DUNG

Phần 1: Câu chuyện về Năng lượng

Phần 2: Câu chuyện về Xe hơi

Phần 3: Câu chuyện về Tesla

___________

PHẦN 1: CÂU CHUYỆN VỀ NĂNG LƯỢNG


Năng lượng rất quan trọng. Không có năng lượng, tất cả chúng ta sẽ đều như thế này:

Nhưng năng lượng thực sự là gì? Từ điển định nghĩa nó là “một đặc tính của vật chất và phóng xạ biểu thị khả năng sinh công”. Và cũng theo từ điển thì “công” là “tác dụng lực để vượt qua trở lực hoặc thay đổi cấu trúc phân tử”. Kết hợp lại, năng lượng là “một đặc tính của vật chất và phóng xạ biểu thị khả năng sinh ra lực để vượt qua trở lực hoặc thay đổi cấu trúc phân tử”.
Nghe khó nuốt quá, vậy nên, vì mục tiêu của bài này, ta hãy coi năng lượng là “thứ mà khiến cái gì đó làm gì đó”.
Nhưng điều phức tạp về năng lượng chính là định luật bảo toàn năng lượng, mà theo đó thì năng lượng không tự sinh ra hay mất đi mà chỉ chuyển hoặc biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Và vì mọi sinh vật đều cần năng lượng để thực hiện điều gì đó - và vì bạn không thể tự tạo ra năng lượng - nên tất cả chúng ta không còn lựa chọn nào khác ngoài việc đánh cắp năng lượng mà chúng ta cần từ đối tượng khác.
Hầu như tất cả năng lượng được sử dụng bởi các sinh vật sống trên Trái Đất có khởi nguồn từ Mặt Trời. Năng lượng Mặt Trời khiến gió thổi, làm mưa rơi và nó cung cấp năng lượng cho hệ sinh vật trên Trái Đất - tức sinh quyển.
Jun là một đơn vị năng lượng phổ biến - được định nghĩa là lượng năng lượng cần thiết để gây một lực 1 newton khiến vật thể chuyển dời 1 mét. Jun sinh ra từ Mặt Trời có thể cung cấp cho động vật nhiệt và ánh sáng. Lượng Jun cung cấp năng lượng cho tất cả sinh vật trong sinh quyển có xuất phát điểm từ thực vật, và thực vật có được chúng nhờ Mặt Trời.


Đây là cách thức ăn được phát minh - thực vật biết cách biến đổi ánh sáng Mặt Trời thành thức ăn.
Vào lúc này, Trái Đất chính là địa ngục trần gian khi mọi sinh vật bắt đầu tàn sát lẫn nhau để cướp Jun từ kẻ khác.
Chúng ta sử dụng “chuỗi thức ăn” như một uyển ngữ dễ thương cho vòng xoáy giết người / trộm cắp này, và dùng từ “ăn” để thay cho “ăn cắp Jun từ sinh vật khác, và tiện tay đồ sát luôn”. “Kẻ săn mồi” chỉ là tên gọi khác cho gã khốn nạn luôn thèm muốn Jun của chúng ta hơn bất cứ thứ gì khác, và “con mồi” là tụi mọt sách yếu ớt hom hem mà ta đặc biệt thích bắt nạt và trấn tiền ăn trưa. Thực vật là những sinh vật duy nhất ngây ngô tuân theo Quy tắc Vàng [Hãy đối xử với người khác theo cách mà bạn muốn được đối xử], nhưng đó là vì chúng sở hữu đặc quyền là có thể nhận Mặt Trời làm “cha nuôi” – và con người chính là gã đầu gấu làm đảo lộn mọi thứ, cướp lấy bất cứ thứ gì từ bất kỳ đối tượng nào, vào bất cứ khi nào họ muốn. Đấy không phải là một hệ thống hay ho cho lắm, nhưng nó hoạt động.
Và mọi chuyện cứ thế diễn ra bình thường được một thời gian, nhưng đến độ vài trăm nghìn năm đổ lại đây, con người bắt đầu nhận ra một điều: việc hấp thu Jun vào cơ thể thì rất vui và thú vị, nhưng việc sử dụng chúng thì không. Họ nhận ra việc sử dụng hết một đống Jun để chạy nhanh hay nâng cái gì đó nặng nặng thì kém thú vị hơn rất nhiều so với việc chỉ ngồi thư thái trên một khúc gỗ để bảo toàn số Jun. Vì vậy, con người trở nên thông minh và bắt đầu tìm ra cách để dùng Jun của đối tượng khác làm việc thay cho họ – bằng cách đó, con người vừa có thể giữ Jun của mình vừa có thể ăn luôn đối tượng khác đó. Đôi khi các phương pháp của họ khá là đê tiện:


Nhưng Jun không chỉ có trong sinh vật sống. Còn có nhiều kiểu Jun đang trôi nổi, xoáy lượn và giãn nở quanh chúng ta, và bằng cách phát minh ra khái niệm công nghệ, con người đã tìm ra cách để sử dụng những Jun này. Họ đã tạo ra những chiếc cối xay có khả năng đánh cắp một lượng Jun từ gió và biến chúng thành năng lượng cơ học để nghiền thức ăn. Họ chế tạo những chiếc thuyền buồm có thể chuyển đổi lượng Jun gió thành năng lượng đẩy mà họ có thể điều khiển được. Nước hấp thụ Jun từ bức xạ Mặt Trời và biến chúng thành Jun năng lượng hấp dẫn khi nước bay hơi và sau đó thành Jun động năng khi trời mưa và truyền xuống đất, và con người phát hiện ra họ có thể nhón lấy một số lượng Jun trong đó bằng bánh xe nước hoặc đập nước.
Nhưng kỹ thuật đánh cắp Jun thú vị nhất mà con người từng nghĩ ra là khi họ tìm ra cách đốt thứ gì đó. Với gió hoặc nước, con người chỉ có thể thu được Jun động khi gió/nước thổi/chảy qua – nhưng khi đốt một thứ gì đó, họ có thể dùng một lượng Jun đã tích tụ trong một vật thể trong nhiều năm và giải phóng tất cả chúng cùng một lúc. Một vụ nổ Jun.
Họ gọi nó là sự đốt cháy, và bởi vì phương pháp này có thể chuyển đổi Jun thành những dạng năng lượng hữu ích cho con người như năng lượng nhiệt, năng lượng ánh sáng, việc đốt cháy thứ gì đó trở nên phổ biến.

Thuần hóa rồng

Con người đã học cách khai thác gió và nước, cách mượn lực của chúng để thực hiện công việc, họ đã cầm cương được gió và nước – nhưng khi nói đến thứ chứa đựng lượng Jun lớn nhất, lửa, thì ngoài việc tận dụng nó để nấu, sưởi ấm và cho vài lợi ích khác, con người vẫn chưa thực sự tìm ra được cách tận dụng tối đa nguồn Jun này. Lửa là một con rồng bất kham mà con người không thể buộc cương được.
Và rồi sự đột phá xuất hiện. Hơi nước.
Jun từ lửa rất khó khai thác, nhưng nếu truyền chúng vào nước, chúng sẽ khiến các phân tử nước trở nên hoảng loạn và điên cuồng di chuyển cho đến khi những phân tử đó trở nên hoàn toàn mất trí và bắt đầu bay lên khỏi bề mặt, bốc hơi lên trên mang theo lực của lửa thúc từ bên dưới. Vậy là con người đã chuyển đổi thành công Jun từ năng lượng nhiệt của lửa mà họ chưa biết cách khai thác trực tiếp thành một luồng hơi nước mạnh có thể điều khiển được.
Tận dụng ‘sức trâu ngựa’ của hơi nước, thế kỷ 18 chứng kiến sự bùng nổ về phát minh. Có trong tay một loại Jun khỏe và hữu dụng, các nhà phát minh đã có thể mở ra cánh cửa mới để bước vào một thế giới của những điều mà trước đây vốn là không tưởng. Những đột phá đã dẫn đến nhiều đột phá hơn nữa, và vào đầu thế kỷ 19, sự tiến bộ lên đến đỉnh điểm với một phát minh mà thường được gọi là bước ngoặt lớn nhất trong lịch sử loài người: động cơ hơi nước.
Hãy hình dung ra cảnh chiếc ấm đun trà khi nó bắt đầu đỏ mặt tía tai lên vì giận và kêu rít lên. Giờ tiếp tục tưởng tượng, thay vì để hơi nước phun ra qua vòi, bạn kết nối vòi với một ống để hướng hơi nước dồn vào một hình trụ rỗng có một đường thoát. Khi hơi nước đi vào và sau đó đi ra khỏi hình trụ rỗng, nó sẽ đẩy “pít-tông” bên trong theo chuyển động qua lại rất nhanh và mạnh. Đấy là cách động cơ hơi nước hoạt động (được mô tả theo cách đơn giản hóa). Tùy thuộc vào cấu tạo của bộ phận máy, chuyển động qua lại của piston có thể được dùng để làm những việc khác nhau. Lấy đầu máy làm ví dụ, piston được gắn vào một thanh có khả năng truyền chuyển động quay tới bánh xe:

Sử dụng động cơ hơi nước, loài người đã nâng cấp từ thuyền buồm lên tàu thủy hơi nước, và từ xe kéo gia súc lên đầu máy xe lửa. Họ cũng dùng công nghệ hơi nước bên trong các nhà máy, đổi bánh xe quay nước bằng bánh xe chạy bằng hơi nước hiệu quả hơn rất nhiều.
Với khả năng mới có thể vận chuyển nhiều hàng hóa và vật liệu hơn, đi xa và nhanh hơn nhiều đến các nhà máy hoạt động hiệu quả hơn, Cuộc cách mạng Công nghiệp đã phát triển mạnh mẽ. Người ta nói rằng cốt lõi của Cuộc cách mạng Công nghiệp là hơi nước, nhưng nó cũng chỉ là một trung gian của hàng trăm ngàn năm tồn tại dưới dạng tĩnh của sự cháy, con người đã thuần hóa được con rồng, và thứ cốt lõi của Cuộc cách mạng Công nghiệp chính là lửa.

Đãi vàng

Một điều quan trọng của việc biến lửa thành đệ của mình là giờ đây con người muốn đốt cháy nhiều thứ hơn bao giờ hết. Trong phần lớn lịch sử loài người, khi họ muốn đốt một thứ gì đó, thường họ chỉ tìm gỗ. Rất dễ. Nhưng lúc này đã là thế kỷ 19, và với cơn khát mới của loài người, gỗ là không đủ..
Con người khám phá ra thêm những thứ khác mà họ có thể đốt – ở Anh, người ta thường đốt gỗ chung với một loại đá đen mà họ tìm thấy trên bờ biển. Họ gọi nó là than.
Vấn đề là không giống như gỗ, hầu hết than đá ở Anh không không có sẵn ở trên bề mặt mà nằm sâu dưới lòng đất. Khi Cuộc cách mạng Công nghiệp bắt đầu, người Anh bắt đầu đào bới vì họ sẽ cần rất nhiều than. Khi cuộc cách mạng lan rộng khắp châu Âu và tới Bắc Mỹ, người châu Âu và người Mỹ cũng bắt đầu đào bới - vì họ cũng sẽ cần rất nhiều than.
Và khi con người đào bới, họ cũng bắt đầu tìm thấy những thứ khác. Họ tìm thấy những túi không khí có thể cháy mà chúng ta gọi là khí đốt tự nhiên và các hồ ngầm chứa chất lỏng đặc màu đen có thể cháy - chính là dầu thô/dầu mỏ. Hóa ra là suốt từ trước tới nay, con người cứ thế đi loanh quanh mà chẳng hề biết tới một kho báu khổng lồ chưa được khai thác gồm toàn những loại Jun bị nén chặt, cháy được đang nằm ngay dưới chân. Nếu ví von thì không khác gì việc một con chó vào rừng đào hố để chôn xương thì phát hiện ra cả một hang động ngầm đầy thịt lợn nướng.
Và một con chó sẽ làm gì khi tìm thấy chừng ấy thịt lợn nướng? Liệu nó có tự kiềm bản thân lại để suy nghĩ kĩ lưỡng xem nên làm gì kế tiếp hay cân nhắc đến hậu quả cho sức khỏe của nó không? Không – nó sẽ cắm đầu vào ăn lấy ăn để, bất chấp mọi thứ, với tốc độ tối đa.
Và trong suốt thế kỷ 19, các mỏ than và giàn khoan dầu đã xuất hiện ở khắp mọi nơi. Việc đốt nguồn kho báu Jun mới này đã giúp các nền kinh tế phát triển tăng vọt và kéo theo đó cũng là sự tăng vọt về các phát minh, và vì thế, các công nghệ mới đầy tuyệt vời đã ra đời.
Giống như công nghệ động cơ hơi nước, cuộc cách mạng điện chịu ơn rất lớn tới công lao của hàng chục nhà cải tiến của nhiều thế kỷ, nhưng mãi đến thập niên 1880 thì, cuối cùng, mọi thứ mới bắt đầu ăn nhập lại với nhau. Nhờ quá trình chuyển đổi công nghệ (mà có lẽ là quan trọng nhất trong lịch sử) này, điện cho phép con người chuyển hóa năng lượng từ việc đốt cháy sang một dạng năng lượng dễ điều chỉnh và đặc biệt linh hoạt được gọi là năng lượng điện. Với hơi nước đóng vai trò như một trung gian thiết yếu, tất cả lượng Jun thu được từ quá trình đốt cháy vô hình vô định giờ đã có thể được truyền vào một mạng lưới có tổ chức, qua khoảng cách xa đến các tòa nhà dân cư và thương mại, nơi chúng sẽ kiên nhẫn chờ đợi trong một hộp tích, sẵn sàng để được xả ra tùy ý. Và khi đó, Jun điện có thể được chuyển đổi thành gần như mọi loại năng lượng khác – đun sôi nước, làm lạnh nước, thắp sáng hoặc gọi điện thoại. Nếu hơi nước đã giúp thuần hóa được con rồng, thì điện đã biến con rồng thành một quản gia ma thuật, mãi mãi phục vụ con người. Và lần đầu tiên trong lịch sử loài người, chiếc công tắc quyền lực đã được bật lên.
Cũng trong khoảng thời gian này, còn có một cuộc cách mạng khác diễn ra. Lửa bây giờ được dùng để cung cấp năng lượng cho tàu, xe lửa, nhà máy và thậm chí cả thứ điện ma thuật kia, nhưng phương tiện giao thông cá nhân vẫn chạy bằng cỏ khô y như hồi năm 1775. Nhưng nhân loại đến cuối thế kỷ 19 đã học được rằng họ có thể làm tốt hơn. Mấy chú ngựa bằng xương bằng thịt thường sẽ cực kỳ khó chịu nếu bạn thử cung cấp năng lượng cho chúng bằng lửa, vì vậy một lần nữa, loài người đã đổi mới, và một vài thập kỷ sau đó, những con ngựa lớn bằng kim loại xuất hiện ở khắp mọi nơi và được trang bị những động cơ chứa đầy lửa.
Khi than, dầu và khí đốt tự nhiên thúc đẩy sự đổi mới chưa từng có, làn sóng của các công nghệ mới đã tạo ra một nhu cầu chưa từng có trong việc đốt cháy thứ này thứ kia – và việc này đã tiếp thêm động lực cho những người chuyên đi đào. Các công ty tập trung vào việc đào bới, bơm hút ngày càng nhiều kho báu dưới lòng đất của chúng ta như Standard Oil của John D. Rockefeller đã trở thành những đế chế doanh nghiệp lớn nhất thế giới. Một thế giới mới được duy trì bởi một cái hang thịt lợn nướng dài vô tận, được chén đẫy đà bởi chú chó hạnh phúc nhất thế giới.
___________
Tua nhanh đến hiện tại.
Việc đốt của trời cho – những nhiên liệu được ‘đóng gói’ sẵn dưới lòng đất – để lấy năng lượng dù đã trải qua quá trình đổi mới hơn hai thế kỷ, nhưng cho đến năm 2015, đây vẫn là cách chính để con người duy trì quyền lực của mình:

Đấy chính là đặc điểm của lũ chó – nếu được cho ăn thứ gì đó ngon lành, chúng có xu hướng ăn cho đến khi hoặc là hết thức ăn hoặc là bị bệnh mới thôi. Cuộc tranh luận về năng lượng thời nay về cơ bản là phân tích xem liệu việc con chó vẫn mải mê trong cái hang thì ổn hay là không, vì nó có thể khiến mình bị trọng bệnh hoặc đối mặt với nguy cơ hết thịt lợn – điều sẽ là một vấn đề, bởi vì con chó giờ đã phát phì lên đáng kể so với hồi mới tìm thấy cái hang, và bên ngoài hang thì chẳng có gì khác có thể thỏa mãn sự háu ăn tột độ của nó.
Như bạn có thể đã biết, có rất nhiều người có rất nhiều ý kiến vì rất nhiều lý do hiện đang nói rất nhiều thứ về tình trạng này. Và dù một số người đang nói những điều chí lý, phần lớn còn lại trong số họ hoặc là không biết tí tẹo gì hoặc có động cơ thầm kín đằng sau về những điều họ đang nói. Điều này khiến cho một chủ đề vốn đã phức tạp, tối tăm, nhiều mặt thậm chí càng trở nên khó hiểu hơn.
Vậy nên chúng ta hãy soát lại những gì chúng ta đã biết và thử làm rõ xem rốt cuộc chuyện quái gì đang diễn ra.
Để bắt đầu – vậy chính xác nhiên liệu hóa thạch là cái gì và chúng đến từ đâu?
Nhiên liệu hóa thạch được gọi là nhiên liệu hóa thạch bởi vì chúng là những gì còn sót lại của các sinh vật cổ đại. “Cổ đại” ở đây được hiểu theo khoảng thời gian rất rộng. Những sinh vật đầu tiên góp phần vào việc hình thành lên nhiên liệu hóa thạch thời nay đã xuất hiện và sống trong Tiền kỷ Cambri – trước khi có bất kỳ loài thực vật hay động vật nào trên đất liền – đó chính là các loài tảo đại dương. Người ta thường nghĩ rằng nhiên liệu hóa thạch có nguồn gốc từ khủng long, nhưng mấy thành phần khủng long có trong xăng xe của bạn – vốn có niên đại cách đây vài trăm triệu năm, tức ở đoạn sau của lịch sử Trái Đất – chỉ đóng góp một phần nhỏ. Nguồn hình thành lớn nhất của nhiên liệu hóa thạch đến từ thực vật, động vật và tảo sống trong Kỷ Than đá – một thời kỳ kéo dài 50 triệu năm đã kết thúc khoảng 300 triệu năm trước đây và có rất nhiều đầm lầy nông khổng lồ. Các đầm lầy rất quan trọng vì chúng giúp ‘bảo quản’ xác sinh vật. Người ta sẽ không thể trở thành nhiên liệu hóa thạch nếu cứ thế chết ở một nơi bình thường và bị phân hủy. Nhưng bằng cách chết trong một đầm lầy và chìm xuống đáy, các sinh vật ở Kỷ Than đá hầu hết sẽ nhanh chóng bị chôn vùi bởi cát và đất sét và thế là chúng có thể ở yên dưới lòng đất với lượng Jun còn nguyên vẹn.
Sau hàng trăm triệu năm, chúng bị nghiền nát dưới sức nóng và áp lực dữ dội và biến thành chất rắn, chất lỏng, hoặc khí – tức than, dầu, và khí đốt tự nhiên. Giờ ta cùng ôn lại chút kiến thức chút nhé:
***

Ôn tập – Nguyên liệu hóa thạch

Than, một loại đá trầm tích màu đen được tìm thấy trong các lớp đất ngầm hay còn gọi là mạch mỏ than, là loại rẻ nhất và dồi dào nhất trong ba loại và gần như toàn bộ lượng khai thác được được sử dụng để sản xuất điện. Than cũng là thủ phạm lớn nhất trong việc phát thải khí CO2 – chúng giải phóng ra lượng CO2 nhiều hơn khoảng 30% so với đốt dầu và gấp đôi so với khí đốt tự nhiên để có thể tạo ra một lượng nhiệt tương đương. Về trữ lượng, có thể ví than ở Hoa Kỳ nhiều như dầu ở Ả Rập Xê-út khi quốc gia này sở hữu 22% trữ lượng than thế giới, nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào. Tuy thế, Trung Quốc lại là nước tiêu thụ nhiều than nhất thế giới – hơn một nửa số lượng than bị đốt trên thế giới trong những năm gần đây là ở Trung Quốc.
Dầu, còn được gọi là dầu thô hoặc dầu mỏ, là một chất lỏng màu đen thường được tìm thấy trong các túi chứa sâu dưới lòng đất. Khi dầu thô được khai thác, nó được chuyển đến nhà máy lọc dầu, nơi nó sẽ được phân tách, làm sôi ở các điểm nhiệt độ khác nhau để trở thành nhiều thứ khác nhau. Đây cách tiêu biểu mà một thùng dầu được xử lý ở Mỹ vào năm 2014:
  • 44,9% thành xăng cho ô tô
  • 29,8% thành dầu đốt và dầu diesel
  • 13,8% thành sản phẩm khác như sáp, cao su tổng hợp và nhựa
  • 9,5% thành nhiên liệu máy bay (dầu hỏa)
  • 2,0% thành nhựa đường
Hoa Kỳ cho đến nay là nước tiêu thụ dầu nhiều nhất thế giới, tiêu thụ hơn 20% lượng dầu của thế giới – gần gấp đôi nước đứng thứ hai. Mỹ cũng là một trong ba nhà sản xuất dầu lớn nhất thế giới cùng với Ả Rập Xê-út và Nga – hai nước có sản lượng tương đương.
Khí đốt tự nhiên, được hình thành khi dầu ngầm đạt đến nhiệt độ siêu cao và bốc hơi, được tìm thấy trong các túi chứa ngầm, thường là trong khu vực lân cận nơi chứa dầu. Đây là loại nhiên liệu “sạch” nhất trong ba loại nhiên liệu hóa thạch, cũng chính là là loại khí mà bạn dùng để đốt bếp hoặc sưởi nhà (nếu bạn không sử dụng điện hoặc dầu để đốt nóng) và khí đốt cũng là một trong những nguồn nhiên liệu sản xuất điện chính ở Mỹ (tạo ra khoảng 20% lượng điện). Khí đốt tự nhiên ngày càng được dùng nhiều hơn và hiện đã là nguồn nhiên liệu sản xuất một phần tư lượng năng lượng cho thế giới. Một trong những lý do cho việc này là việc các nhà khoa học đã tìm ra một cách mới để khai thác khí đốt tự nhiên từ Trái Đất gọi là kỹ thuật thủy lực cắt phát, hay còn gọi tắt là “thủy phá” (fracking). Đây là kỹ thuật sử dụng hỗn hợp nước, cát và hóa chất để tạo ra các vết nứt trên các tầng đá trong lòng đất để đẩy khí ra. Phương pháp này tỏ ra rất hiệu quả, nhưng nó cũng gây tranh cãi do một số vấn đề nghiêm trọng về môi trường mà video này đã giải thích rất hay.
***
Về lý do mọi người cho rằng nhiên liệu hóa thạch gây ra các vấn đề, chúng ta hãy tập trung vào hai cái phổ biến nhất—

VẤN ĐỀ 1: Biến đổi khí hậu là vấn đề có thực

Hãy gạt hết qua một bên mấy chính trị gia, giáo sư, CEO, nhà làm phim và cùng xem xét ba sự thật sau:

Sự thật 1) Đốt cháy nhiên liệu hóa thạch làm cho nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên

Trước khi xem xét các dữ liệu, hãy tạm ngừng một giây để trả lời câu hỏi ‘tại sao đốt nhiên liệu hóa thạch lại thải ra CO2’?
Câu trả lời rất đơn giản: quá trình đốt cháy chính là quá trình quang hợp ngược.
Khi một cái cây phát triển, nó tự tạo ra ‘thức ăn’ thông qua quá trình quang hợp. Nếu diễn giải ở mức độ đơn giản nhất, trong quá trình quang hợp, cây lấy CO2 từ không khí và hấp thụ năng lượng ánh sáng từ Mặt Trời để tách CO2 thành carbon (C) và oxy (O2). Sau đó cây giữ lại carbon và thải ra oxy dưới dạng chất thải. Năng lượng ánh sáng từ Mặt Trời vẫn được lưu bên trong cây dưới dạng năng lượng hóa học mà cây có thể sử dụng. 
Vì vậy, gỗ về cơ bản là ‘một khối chứa carbon và năng lượng hóa học được lưu trữ’.
Tất cả những gì chúng ta làm khi đốt củi chỉ là đảo ngược quá trình quang hợp. Thông thường, oxy trong không khí không ‘bắt cặp’ với các phân tử carbon trong gỗ, đó là lý do tại sao cây cối không tự nhiên bốc cháy bao giờ. Nhưng khi một phân tử oxy di chuyển đủ nhanh và đập vào phân tử carbon của khúc gỗ, chúng kết hợp với nhau và các phân tử này lưỡng long nhất thể thành CO2. Quá trình biến hình này giải phóng năng lượng hóa học, năng lượng này tác động đến các phân tử oxy khác gần đó, khiến chúng tăng tốc dần – và nếu chúng di chuyển đủ nhanh, chúng sẽ kết hợp với một phân tử carbon khác của khúc gỗ và giải phóng thêm nhiều năng lượng hóa học hơn. Điều này gây ra một phản ứng dây chuyền, và thế là khúc củi bốc cháy. Vì vậy, đốt củi là quá trình mà trong đó carbon trong gỗ kết hợp với oxy trong không khí thành CO2 và bay lên.
Tất nhiên, tất cả những thứ đó không liên quan gì đến người đốt củi – cái mà họ quan tâm là năng lượng được giải phóng trong suốt quá trình hình thành CO2 này. Sự giải phóng toàn bộ năng lượng hóa học được lưu trữ trong khúc củi tạo ra một luồng nhiệt và ánh sáng rực rỡ. Cây đã dành nhiều năm lặng lẽ hấp thụ các phân tử carbon và Jun Mặt Trời, và chỉ trong một lần, qua quá trình đốt cháy, lượng carbon và Jun ấy trở lại thế giới với một sự bùng nổ.
Nói cách khác, quang hợp chỉ là hành động bắt cóc carbon và năng lượng Mặt Trời ra khỏi không khí, và sau nhiều năm giữ chúng làm con tin, quá trình đốt cháy giúp cả hai được tự do – với carbon thì là một vụ phun trào dữ dội gây ra bởi sự tái hợp với oxy và hình thành CO2; với năng lượng Mặt Trời thì là lửa – tức là về cơ bản thì lửa chỉ là ánh nắng Mặt Trời bị nén chặt.
Nhưng tại sao hoạt động đốt củi và giải phóng tất cả lượng CO2 đó không làm xáo trộn nồng độ carbon trong khí quyển? Bởi vì lượng carbon đó đã trôi nổi trong khí quyển chỉ trước đó một thời gian ngắn, và dù bạn không đốt mớ củi đó đi nữa thì chúng, có khả năng cao, sẽ bị phân hủy – và điều này cũng sẽ làm giải phóng lượng carbon đó trở lại thế giới. Carbon trong gỗ chỉ bị giữ làm con tin tạm thời và việc trả tự do cho nó thông qua quá trình đốt cháy có rất ít sức ảnh hưởng.
Carbon đi từ khí quyển vào cơ thể thực vật và động vật, vào lòng đất và nước, sau đó thoát ra khỏi tất cả những thứ đó để vào lại bầu khí quyển – đó gọi là chu trình carbon. Tại bất kỳ thời điểm nào, chu trình carbon đang hoạt động của Trái Đất luôn có một định mức carbon cụ thể. Việc đốt gỗ không làm thay đổi mức carbon đó bởi vì chu trình carbon đã “dự trù” được lượng carbon đang loanh quanh đâu đó trên mặt đất, trong nước hoặc không khí.
Nhưng đôi khi, một phần nhỏ carbon trong chu kỳ lọt ra khỏi vòng luân chuyển trong một thời gian dài – điều này xảy ra khi thực vật hoặc động vật chết nhưng vì một lý do nào đó chúng không phân rã như bình thường. Thay vào đó, trước khi bị phân rã và giải phóng carbon trở lại chu kỳ, chúng đã bị chôn vùi dưới lòng đất. Theo thời gian, lượng carbon bị mất dần cộng dồn lên. Và đến ngày nay, lượng nhiên liệu hóa thạch của Trái Đất tạo nên một khối lượng khổng lồ những carbon bị thất lạc từ lâu do chúng đã bị bắt làm con tin vĩnh viễn. Và chu trình carbon không dự trù được lượng carbon đó trong vòng luân chuyển của mình.
Khi con người phát hiện ra tất cả lượng carbon bị bắt cóc dưới lòng đất này, chúng ta phải nhớ rằng đối với họ, carbon không phải là mối quan tâm chính. Họ đang nhìn chằm chằm vào một biển vô tận ánh nắng Mặt Trời đặc quánh có tuổi đời 300 triệu năm – hàng nghìn tỷ cây từ thời cổ đại với lượng Jun còn nguyên vẹn – và vì không có luật bảo vệ tài sản nào dành cho thực vật từ Kỷ Than đá, con người cứ thế mà chiếm lấy chúng làm của riêng. Đây chính là phi vụ trộm Jun lớn nhất lịch sử.
Và khi con người mê mải tiêu xài, họ chẳng hề lo lắng về việc trích xuất lượng Jun đó cũng đồng nghĩa với việc trích xuất lượng carbon đã bị chôn vùi từ Tiền kỷ Cambri. Họ còn có đầu máy xe lửa và xe hơi cần được cung cấp năng lượng, có những tòa nhà cần được sưởi ấm. Và vì thế lượng Jun ấy là không thể cưỡng lại.
Và lượng Jun đó đã trải qua một chặng đường dài – chúng ta nên cảm ơn chúng vì những tiện nghi và chất lượng cuộc sống mà ta có ngày hôm nay. Nhưng những phân tử carbon này cũng đã đi một chặng đường dài.
Từ năm 1958, nhà khoa học Charles Keeling đã bắt đầu đo nồng độ CO2 trong khí quyển từ một đài thiên văn trên ngọn núi lửa Mauna Loa ở Hawaii. Việc đo đếm vẫn đang diễn ra cho đến ngày nay. Đây là những gì họ thu được:

Đường hiển thị nồng độ CO2 chuyển động ngoằn ngoèo là do hàng năm có sự giảm nồng độ vào mùa hè khi thực vật tăng cường hít CO2 và tăng trở lại trong mùa đông khi lá cây héo rụng. Nhưng xu hướng ở đây là không thể nhầm lẫn. Để có thêm bối cảnh, công nghệ khoan băng đã cho phép các nhà khoa học thu thập dữ liệu chính xác về nồng độ CO2 ở các thời điểm trải dài suốt 400.000 năm qua. Và đây là những gì họ đã phát hiện ra:

Vậy là mức CO2 trong khí quyển vốn dao động trong khoảng 180 – 300 phần triệu (ppm – parts per million) trong suốt 400.000 năm qua, và còn chưa bao giờ gần với ngưỡng 300, nhưng chỉ trong thế kỷ trước nó đã đột nhiên lên tới 400 (hiện tại nó đang ở mức 403ppm).
Do đó, bầu khí quyển thay vì có mức carbon là 0,02% hoặc 0,03% thì hiện giờ có 0,04% carbon và có thể chuyển sang 0,05% hoặc cao hơn. Nhưng hãy khoan phán xét vội. Tất cả những gì chúng ta biết chỉ là Sự thật #1, và nó cho chúng ta biết rằng nồng độ CO2 đang tăng nhanh.

Sự thật 2) Nơi nào có nồng độ CO2 trong khí quyển tăng thì nhiệt độ cũng tăng theo

Các lõi băng được đào lên bởi các nhà khoa học không chỉ tiết lộ nồng độ CO2 ở một thời điểm trong quá khứ, chúng còn cho ta biết nhiệt độ. Đây là những gì chúng thể hiện:

Không khó để nhận ra mối tương quan. Lý do cho điều này rất đơn giản – CO2 là một loại khí nhà kính. Đây là cách mà một nhà kính hoạt động trên thực tế: mặt kính để năng lượng Mặt Trời đi qua và nhốt một lượng lớn năng lượng này bên trong dưới dạng nhiệt. Có một số hóa chất trong bầu khí quyển có tác dụng tương tự như mặt kính – tia Mặt Trời xuyên bầu khí quyển, va vào Trái Đất và dội lên, nhưng các loại khí nhà kính trong bầu khí quyển chặn một số lượng các tia này lại và truyền chúng vào bầu khí quyển khiến mọi thứ bị hâm nóng.
Sao Hỏa có nhiệt độ trung bình -55ºC (-67ºF), nghe chẳng dễ chịu chút nào, nhưng sao Kim mới thực sự là địa ngục, với nhiệt độ trung bình là 462ºC (864ºF). Không có hành tinh nào ‘nóng tính’ hơn sao Kim. Tại sao? Câu trả lời là CO2. Sao Hỏa có bầu khí quyển mỏng hơn nhiều so với Trái Đất nên năng lượng Mặt Trời dễ dàng thoát ra, trong khi bầu khí quyển sao Kim lại dày hơn rất nhiều, với lượng khí CO2 nhiều gấp 300 lần so với Trái Đất, do đó, nó giữ lại bên trong một lượng nhiệt rất lớn. Sao Thủy dù gần Mặt Trời hơn sao Kim, nhưng vì không có bầu khí quyển nên nó lạnh hơn sao Kim. Vào ban ngày, sao Thủy nóng gần như sao Kim, nhưng vào ban đêm thì mọi thứ đóng băng, trong khi sao Kim đêm ngày đều có nhiệt độ như nhau, vì sức nóng tồn tại vĩnh viễn trong bầu bầu khí quyền dày đặc của nó.
Vì vậy sẽ là hợp lý để kết luận rằng sự gia tăng CO2 sẽ làm tăng nhiệt độ – nhưng tăng bao nhiêu? Khi so sánh với nhiệt độ trung bình thời Tiền-Công nghiệp, nhiệt độ trung bình hiện tại của Trái Đất đã tăng xấp xỉ 1ºC. Khi nồng độ CO2 tiếp tục tăng, hầu hết các nhà khoa học dự đoán nhiệt độ sẽ tiếp tục tăng. Hội đồng Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) do Liên Hợp Quốc hỗ trợ, một nhóm gồm 1.300 chuyên gia khoa học độc lập từ một loạt các quốc gia khác nhau, đã công bố một bản báo cáo mà trong đó liệt kê các dự báo nhiệt độ từ một số phòng thí nghiệm độc lập. Đây là những gì họ nghĩ sẽ xảy ra nếu không có hành động nào được thực hiện để thay đổi xu hướng phát thải CO2 như hiện nay:

Một nhóm thiểu số nhỏ cho rằng những dự đoán tương lai này đã bị thổi phồng quá mức – họ chỉ ra rằng những dự đoán này được dựa trên một lý thuyết phổ biến là hơi nước trong khí quyển làm gia tăng hiệu ứng của khí thải carbon do một vòng lặp “xoắn ốc”. Lý thuyết này nói rằng nhiệt độ tăng thêm vì sự gia tăng CO2 sẽ làm tăng sự bốc hơi nước, và vì hơi nước cũng là một loại khí nhà kính, nó khiến nhiệt độ tăng, và vì thế gây ra thêm sự bốc hơi, và cứ thế. Nếu không có vòng lặp này, mức tăng nhiệt độ do phát thải CO2 sẽ nhỏ hơn 2-3 lần. Nhưng ngay cả những người hoài nghi nhất cũng đồng ý rằng khí thải CO2 gây ra sự tăng nhiệt độ.
IPCC cũng chỉ ra rằng hơn 90% sự thay đổi về cả mức CO2 và nhiệt độ là do hoạt động của con người gây ra (thế cũng tương tự với việc nói rằng có hơn 90% khả năng mưa bão là do hoạt động của nhiều đám mây gây ra). Bây giờ câu hỏi sẽ là nhiệt độ cần thay đổi bao nhiêu thì sẽ khiến mọi thứ trở nên tồi tệ?

Sự thật 3) Nhiệt độ không cần phải thay đổi quá nhiều để khiến mọi thứ trở nên tồi tệ

18.000 năm trước, nhiệt độ toàn cầu thấp hơn khoảng 5ºC so với mức trung bình của thế kỷ 20. Và thế là đủ để đặt Canada, Scandinavia, và một nửa nước Anh và Mỹ dưới nửa dặm băng. Đó là những gì 5ºC có thể làm.

Cách đây 100 triệu năm, nhiệt độ cao hơn 6-10ºC so với hiện tại, và mọi khu vực trên Trái Đất đều là vùng nhiệt đới, không tồn tại băng vĩnh cửu ở bất cứ đâu, mực nước biển cao hơn 200 mét và chuyện tồi tệ kiểu như này đã xảy ra:

Vì vậy, phạm vi an toàn của chúng ta chẳng rộng lắm đâu, và có lẽ loài người nên cố gắng để nán lại:

Nhưng thực tế thậm chí còn mong manh hơn là những gì thấy được trên biểu đồ phạm vi trên. Đầu tiên, chẳng cần đến việc nhiệt độ trung bình tăng lên một mức độ thảm khốc để có thể xảy ra một thảm họa – vì nhiệt độ trung bình có thể tăng chỉ 3ºC nhưng nhiệt độ tối đa có thể tăng lên rất nhiều. Chỉ một ngày với nhiệt độ ở mức cao hơn 58ºC (136ºF) sẽ quét sạch hầu hết các loại cây trồng và động vật trên Trái Đất. Thứ hai, bởi vì mốc phạm vi nhiệt độ mà một hành tinh có thể giảm xuống là mức 0 tuyệt đối: -273ºC (-459ºF). Vì vậy, một sự khác biệt ở mức 5ºC, vốn đã đủ để chôn vùi phần phía bắc của thế giới dưới một lục địa băng, trên thực tế chỉ là sự dao động xấp xỉ 1,5% về nhiệt độ, chứ không phải 10% hay gì đó dù nhìn có vẻ giống như vậy. Biểu đồ phạm vi phía dưới sẽ cho thấy phạm vi chính xác hơn giữa các sự kiện/khả năng – và cho ta cảm nhận được rằng thế giới mà ta biết đang tồn tại được như ngày hôm nay chỉ là nhờ vào một sự cân bằng các điều kiện rất cụ thể một cách cực kỳ tinh tế.

Như đã đề cập ở trên, tại thời điểm này, nhiệt độ trung bình đang tăng lên xấp xỉ 1ºC so với mức ở thời Tiền-Công nghiệp (hiện tại IPCC đưa ra con số +0.86ºC). Các nhà khoa học đang tranh luận xem con số đó có thể tăng cao đến mức nào trước khi những thay đổi thực sự lớn bắt đầu xảy ra. Trong 20 năm qua, hơn 100 quốc gia đã đồng ý sẽ cùng cố gắng hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức +2ºC, nhưng có nhiều ý kiến khác nhau quanh vấn đề này. Về tác động của việc tăng 2ºC, trong quá trình nghiên cứu riêng, tôi đã tìm thấy một số nguồn đáng tin cậy nói rằng 2º vẫn là mức trần thấp và chúng ta có đủ khả năng để để cho nhiệt độ tăng cao hơn mà vẫn an toàn và có nhiều người khác lại nói rằng 2º là mức quá cao và chúng ta đang đánh giá thấp sự thảm khốc mà việc tăng 2º có thể mang đến. Trong phía ủng hộ giữ dưới mức 2º, tôi cũng nghe thấy nhiều ý kiến khác nhau, một số người cho rằng chúng ta có thể giữ mức dưới 2º với những hạn chế thích hợp; có người lại nghĩ, không có cách nào khả dĩ để chúng ta có thể giữ mức dưới 2º – rằng đà tăng nhiệt độ đã vào guồng ngay cả khi con người ngừng tạo ra khí thải carbon trong vài năm tới và Trái Đất sẽ tiếp tục nóng lên vượt mức 2º.
Vậy rốt cuộc chúng ta phải nghe theo ai?
Mục tiêu của chúng ta, tôi và các bạn độc giả, hôm nay không phải là đào sâu vào những ý kiến trái ngược này mà sẽ chỉ cố gắng tìm ra sự thật, vì dù sao cũng không ai chắc chắn được điều gì. Chúng ta sẽ không nói về những điều cụ thể như mực nước biển, ô nhiễm, mưa bão hoặc chú gấu bắc cực trong video nọ mặt buồn rười rượi vì băng chỗ chú sống đang tan ra. Chúng ta chỉ nhìn vào ba sự thật rồi tổng kết chúng lại với nhau và cùng xem kết quả thu được:

Tức nói một cách đơn giản thì:

Thông tin rất thú vị. Nhưng ta hãy khoan chối từ những bộ óc hoài nghi. Câu trên có thể được nắn bóp thành một tuyên bố kiểu ‘vẫn còn nhiều cái nên nghi ngờ’:
Nếu chúng ta tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch nhiều như hiện tại, rất có thể sớm thôi mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ.
Hãy nhớ lấy điều này. Giờ chúng ta cùng chuyển sang mối quan tâm lớn thứ hai mà mọi người hay nhắc đến liên quan đến nhiên liệu hóa thạch:

VẤN ĐỀ 2: Nhiên liệu hóa thạch không phải là vô tận

Cho đến lúc này thì một vài lần tôi đã đề cập đến nguồn cung cấp nhiên liệu hóa thạch cho con người, là một biển năng lượng đặc quánh dưới lòng đất dường như là “vô tận”, vì vào thế kỷ 19 thì cảm giác đúng là thế, và vì ngày nay khi con người nhận ra có bao nhiêu trữ lượng nữa vẫn đang chờ đợi để được khai thác, họ vẫn có cảm giác ấy. Nhưng thật ra, trữ lượng nhiên liệu hóa thạch của Trái Đất không phải là vô tận – nó là hữu tận.
Khi nào chúng hết đúng là câu hỏi phức tạp và mơ hồ. Chúng ta có các trang web như này trích dẫn các báo cáo như này có chứa các biểu đồ cho thấy rằng nếu cứ tiếp tục với đà như này, chúng ta chẳng còn cách sự hữu tận quá xa đâu:

Và rồi chúng ta có các trang web như này trích dẫn CIA World Factbook và nhắc cho ta biết rằng khi dầu và khí đốt tự nhiên hết, lượng sử dụng than sẽ tăng lên theo cấp số, vì vậy thực tế chúng ta còn có ít thời gian hơn nữa:

Các trang khác thì chỉ ra rằng các con số được trích dẫn ở trên chỉ đề cập đến trữ lượng đã được phát hiện, và mỗi năm chúng ta lại phát hiện thêm các nguồn nhiên liệu hóa thạch mới (như dầu mỏ có trong cát dầu hoặc trữ lượng lớn methane hydrate dưới đáy đại dương), và phát triển các công nghệ mới để tiếp cận những nguồn này như thủy phá (fracking) hay khoan định hướng ngang. Họ cho rằng nhiên liệu hóa thạch sẽ chưa cạn kiệt trong nhiều thế kỷ nữa. Một phản biện phổ biến đối với các nguồn thông tin này là ngay cả khi không hết, con người vẫn có thể gặp phải vấn đề nghiêm trọng nếu việc khai thác nhiên liệu ngày càng khó khăn và tốn kém theo thời gian.
Vấn đề với việc cạn kiệt đó là, bất kể nó xảy ra lúc nào, nếu thế giới vẫn phải phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhiều như hiện nay, thì khi thời điểm đó xảy ra nó sẽ gây ra sự sụp đổ kinh tế. Khi nhiên liệu hóa thạch trở nên ngày càng khan hiếm, giá sẽ tăng vọt. Điều đó sẽ gây ra một cơn sốt nhu cầu dữ dội trong việc phát triển công nghệ năng lượng tái tạo, nhưng có lẽ lúc ấy thì đã quá muộn để ngăn chặn một cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu.
Về cơ bản, con người hiện đang sống nhờ vào nguồn quỹ dưới lòng đất và tốt hơn hết là chúng ta nên tìm ra được nguồn thay thế trước khi nó hết.
Để tổng hợp cho phần này, ta có thể viết:
Tại một thời điểm nào đó trong tương lai, hoặc là sớm hoặc rất rất sớm, chúng ta sẽ không còn lựa chọn nào khác ngoài việc ngừng sử nhiên liệu hóa thạch cho mọi thứ, bởi chúng hoặc sẽ hết hoặc quá đắt.
Tuyên bố này nhấn mạnh thực tế rất rõ ràng rằng chúng ta đang ở trong cái được gọi là Kỷ nguyên Nhiên liệu hóa thạch của lịch sử loài người.

Kết luận đầu tiên của chúng ta – nếu chúng ta tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch nhiều như hiện nay, mọi thứ có thể sẽ trở nên tồi tệ ngay lập tức – có ý rằng nếu cứ tiếp tục chày cối trong vùng màu đen của biểu đồ cho đến khi nguồn cung cạn kiệt, loài người đang mạo hiểm làm cho khu vực màu vàng trở nên vĩnh viễn tồi tệ hơn để họ có thể tồn tại trong đó.
Đây là lý do tại sao Elon Musk nói rằng sự khuếch trương chưa thấy điểm cuối của Kỷ nguyên Nhiên liệu hóa thạch là “thử nghiệm ngu ngốc nhất trong lịch sử”. Anh nhấn mạnh điểm này với tôi: “Sự thay đổi các thành phần hóa học của cấu trúc vật lý – hóa học của đại dương và khí quyển [do lượng khí thải carbon tăng] càng lớn, hậu quả lâu dài sẽ càng lớn. Mà đã biết các nguồn nguyên liệu rồi sẽ cạn kiệt tại một thời điểm nào đó rồi, tại sao còn cắm đầu đi theo con đường điên rồ này để xem liệu nó sẽ tệ đến mức nào? Chúng ta cũng biết ít nhất là mọi việc sẽ tệ không cái này thì cái kia, còn khoa học, với một số lượng áp đảo, thì đồng thuận là mọi việc sẽ rất tệ.”
Nói cách khác, theo biểu đồ dòng thời gian trên – việc loanh quanh trong vùng màu đen quá lâu ẩn chứa rất nhiều rủi ro về dài hạn, vì thế, chúng ta nên sớm nhảy sang vùng màu vàng càng sớm càng tốt. Một số bài viết nhuốm đầy màu sắc hoài nghi tôi đọc được đã đưa ra những điểm nghe rất chí lý, nhưng ngay cả những người hoài nghi nhất cũng đồng ý rằng việc đốt nhiên liệu hóa thạch gây ra hiện tượng nóng lên ở một mức độ nhất định và điều đó có thể gây hại. Và ngay cả khi chúng ta coi đây là một cuộc tranh luận thực sự để cân nhắc hai viễn cảnh đối lập có khả năng về sau này: 1) “hóa ra việc đốt nhiên liệu hóa thạch cũng không thực sự gây hại gì lắm” và 2) “hóa ra việc đốt nhiên liệu hóa thạch mang tính thảm họa khủng khiếp”, chẳng phải chơi nước an toàn thì tốt hơn hay sao??
Vậy làm thế nào chúng ta có thể chuyển từ vùng đen sang vùng vàng?
Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta hãy đến với Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) và cùng nghía qua biểu đồ năng lượng đầy hữu ích của họ. Họ cập nhật lưu đồ năng lượng của Mỹ mỗi năm, chúng ta sẽ tìm hiểu nó ngay thôi, nhưng trước tiên, hãy xem một số biểu đồ từ báo cáo năm 2011 của họ mà trong đó có lưu đồ của từng quốc gia và toàn thế giới năm 2007. (Thoạt nhìn thì các biểu đồ trông có vẻ khó hiểu và rối rắm, nhưng thực ra chúng rất đơn giản – hiển thị bao nhiêu nguồn năng lượng được sử dụng và cách các nguồn đó được phân chia cho các ngành.)
Đây là lưu đồ phân bố sử dụng năng lượng của toàn thế giới năm 2007:

Đơn vị đo PJ nghĩa là Pêta Jun. 1 Pêta Jun = 1 triệu tỷ Jun. Một vài nhận xét nhanh:
– Xu hướng nhất quán nhất mà tôi nhận thấy ở tất cả các quốc gia là cách mà xăng dầu (tức là dầu thô) thống trị nguồn cung cho ngành giao thông vận tải. 94% hoạt động giao thông vận tải trên thế giới chạy bằng dầu, và ở hầu hết các nước phát triển, tỷ lệ này thậm chí còn cao hơn.
– Việc sử dụng nhiên liệu sinh khối là khá đáng kể, và hầu hết nguồn cung đến từ các nước đang phát triển, nhiều trong số đó ở Châu Phi. Về cơ bản thì nhiên liệu sinh khối sản sinh ra năng lượng bằng cách đốt các thứ như gỗ, dầu được chưng cất từ thực phẩm như ngô và phân bón. 
– Mức năng lượng thải là rất lớn (ở phía bên phải). Năng lượng thải là năng lượng bị mất đi, thường ở dạng nhiệt, do không tận dụng được. Và đóng góp đặc biệt lớn vào chỉ số không tận dụng được này là hoạt động giao thông vận tải, khi mà động cơ chỉ sử dụng được 1/4 lượng nhiên liệu mà chúng đốt cháy.
Tiếp theo, chúng ta hãy xem chỉ số của Pháp:

Nhận xét:
– Năng lượng hạt nhân chiếm tỉ trọng lớn dẫn đến việc sử dụng rất ít than. Điều này có nghĩa Pháp là nước phát thải CO2 khá ít.
– Tuy nhiên, hoạt động giao thông vận tải của Pháp cũng giống với các nước khác.
– Pháp là một ví dụ về một yếu tố mà chúng ta sẽ không thảo luận trong bài này, nhưng nó cũng quan trọng: nhiên liệu hóa thạch đóng vai trò then chốt trong lĩnh vực địa chính trị. Sự phụ thuộc lẫn nhau của quốc gia mang đến sự hiệu quả và lợi ích, nhưng việc nước này chịu sự phụ thuộc sống còn vào nước khác thì không bao giờ là điều tuyệt vời, và nhu cầu nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch là một trong những lý do chính tạo ra tình trạng siêu-phụ-thuộc của các quốc gia hiện đại. Pháp hoàn toàn phụ thuộc vào dầu mỏ để đáp ứng hoạt động giao thông và hoàn toàn phụ thuộc vào các quốc gia khác về dầu khí, điều này đặt họ vào thế yếu. Mỹ không hẳn là độc lập. Một thập kỷ trước đây 60% lượng dầu của nước này dựa vào nguồn từ các quốc gia khác, nhưng từ đó đến nay đã trở thành một trong ba quốc gia sản xuất dầu lớn nhất thế giới, và lượng dầu nhập khẩu ròng từ các dự án Đánh giá tác động Môi trường (EIA) chỉ chiếm 21% lượng tiêu thụ dầu của Mỹ năm 2015. Tôi cũng ngạc nhiên khi thấy rằng chỉ một phần nhỏ lượng dầu nhập khẩu của Mỹ là từ Trung Đông, với chỉ 12,5% trong số đó đến từ Ả Rập Xê-út và 20% từ toàn bộ Vịnh Ba Tư cộng lại. Phần lớn lượng dầu nhập khẩu của nước này là từ các nước ở Tây Bán cầu, lớn nhất là từ Canada với 37% và cũng khá nhiều từ Mexico và Venezuela ở mức 9% mỗi nước.
Được rồi còn Trung Quốc thì sao?

Trung Quốc là một con quái vật ngốn năng lượng, chủ yếu là vì họ là một con quái vật công nghiệp. Họ cũng là một con thú đốt than, đốt cháy gần một nửa tổng lượng than tiêu thụ trên toàn thế giới mỗi năm. Con số tiêu thụ than 57.000 PJ đó thực điên cuồng – gấp 5 lần tổng lưu lượng năng lượng của Pháp.
Ả Rập Xê-út:

Đúng kiểu chỉ cần duy nhất một thứ to là đủ.
Lưu đồ năng lượng của Triều Tiên thì không có gì đáng ngạc nhiên lắm, nhưng kỳ lạ:

Bạn có thể đọc bản báo cáo đầy đủ để xem các quốc gia còn lại.
Nào, giờ hãy quay về năm 2013 và xem xét lưu đồ năng lượng của Hoa Kỳ. Đơn vị trong lưu đồ này sẽ khác. Một quad = 1 triệu tỷ BTU, tức là khoảng 1.000 petajoules.

Có hai điều nổi bật:
– Mỹ đã trở thành một con quái vật tiêu thụ khí đốt tự nhiên và cho đến nay là lớn nhất thế giới.
– Mỹ tiêu thụ dầu thậm chí còn kinh khủng hơn nữa – gần như gấp đôi quốc gia tiêu thụ dầu lớn thứ hai, Trung Quốc, và gấp bốn lần vị trí thứ 3 trong danh sách, Nhật Bản.
Để dễ hình dung được mức tiêu thụ năng lượng của Mỹ, tôi xin chia sẻ biểu đồ so sánh mức tiêu thụ năng lượng của các quốc gia trên thế giới tương ứng với từng bang:

Cuối cùng, hãy để quay trở lại với lý do ban đầu cho việc tại sao chúng ta lại xem xét những biểu đồ này – đó là để tìm hiểu xem làm thế nào loài người có thể nhảy từ vùng màu đen của dòng thời gian đến vùng màu vàng, tức là thoát khỏi kỷ nguyên nhiên liệu hóa thạch. LLNL cũng tạo một biểu đồ lượng khí thải carbon của Mỹ và nguồn gốc của chúng. Mỹ là thủ phạm phát thải carbon lớn thứ hai thế giới (Trung Quốc đứng đầu với 50% nhiều hơn so với Mỹ) và là nước đứng đầu thế giới về phát thải khí carbon từ hoạt động giao thông – vậy nên nếu chúng ta có thể tìm ra được xem Mỹ sẽ cần phải khắc phục những gì, thì đó sẽ là một khởi đầu tốt.
Nhảy từ đen sang vàng có nghĩa là loại bỏ khí thải carbon. Nhìn vào biểu đồ lượng khí thải carbon của Mỹ, tôi thấy hai con số rõ ràng:

Có rất nhiều điều cần phải thực hiện để chúng ta có thể tiến vào vùng màu vàng, nhưng hai con số này – chiếm 72% tổng lượng khí thải của Hoa Kỳ - dường như là vấn đề lớn nhất và cấp bách nhất cần giải quyết:
1) Sản lượng điện trên toàn thế giới chiếm khoảng 40% tổng lưu lượng năng lượng, và khoảng 2/3 của sản lượng này đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, hành động làm phát thải carbon, mà nổi bật nhất là than đá. Hay nói một cách đơn giản: Hoạt động sản xuất điện có quy mô cực kỳ lớn và hầu như là bẩn.
2) Giao thông vận tải chiếm một phần lớn lưu lượng năng lượng thế giới, ngành này cũng chiếm gần 1/3 tổng lưu lượng năng lượng ở hầu hết các nước phát triển, và gần như tất cả các phương tiện giao thông trên thế giới đều chạy bằng xăng dầu. Nói một cách đơn giản: Hoạt động giao thông vận tải có quy mô cực kỳ lớn và gần như bẩn hoàn toàn.
Suốt từ đầu đến giờ chúng ta đã lùi lại để có thể nhìn được toàn cảnh của chủ đề này. Giờ là lúc bước lại gần hơn, và chúng ta sẽ tập trung vào vấn đề lớn thứ hai được liệt kê ở trên – giao thông vận tải, và đặc biệt là ô tô. Các phương tiện giao thông vận tải bao gồm máy bay, tàu hỏa, tàu thủy, xe tải và xe ô tô nhưng xe ô tô gây ra lượng khí thải carbon nhiều hơn cả bốn loại kia cộng lại, và nếu không có thay đổi lớn nào, lượng khí thải từ ô tô dự kiến sẽ tăng hơn 50% vào năm 2030. Bằng cách phóng to vào một mảnh chính – tức phát thải xe hơi – của vấn đề này, và kiểm tra xem nó đã trở thành một vấn đề như thế nào, tại sao nó vẫn là một vấn đề và cách chúng ta có thể giải quyết vấn đề đó, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về toàn bộ những khó khăn mà ta đang gặp phải thực ra là gì.
________________
30
1487 lượt xem
30
2
2 bình luận