Hiệu ứng nhà kính và các giải pháp từ tiêu chuẩn

Đăng ngày: 09:37 05-04-2024

Thật dễ dàng để có những ý kiến khác nhau về carbon. Nó là tốt hay xấu? Một mặt, nó là nền tảng cho sự sống trên Trái đất. Mặt khác, nó liên quan đến biến đổi khí hậu. Đây là loại khí nhà kính được sản xuất phổ biến nhất và giữ nhiệt trong khí quyển. Điều này được gọi là hiệu ứng nhà kính (Greenhouse effect). Nó làm ấm hành tinh đến nhiệt độ giữ cho sự sống trên Trái đất có thể sống được. Ngược lại, nếu không có nó, thế giới sẽ giống sao Hỏa hơn: một nơi băng giá, không thể ở được.

Sự cân bằng mong manh của cuộc sống trên hành tinh chúng ta phụ thuộc vào một loạt các yếu tố phức tạp. Từ việc núi lửa phun trào và cháy rừng đến nạn phá rừng và sử dụng nhiên liệu hóa thạch, chu trình carbon bị ảnh hưởng bởi thiên nhiên và các hoạt động của con người. Ví dụ, việc đốt nhiên liệu hóa thạch để lấy năng lượng đang làm tăng hiệu ứng nhà kính carbon dioxide một cách giả tạo. Điều này dẫn đến nhiệt độ tăng cao làm thay đổi hệ thống khí hậu của hành tinh, gây ra biến đổi khí hậu thảm khốc.

Chúng ta hãy xem hiệu ứng nhà kính là gì, nguyên nhân gây ra nó và làm thế nào chúng ta có thể hạn chế những tác động của nó đối với khí hậu đang thay đổi của chúng ta.

Hiệu ứng nhà kính là gì?

Mặt trời tỏa ra năng lượng, một phần năng lượng được Trái đất hấp thụ và phần còn lại phản xạ trở lại không gian. Tuy nhiên, khí nhà kính trong bầu khí quyển Trái đất giữ lại một phần năng lượng phản xạ này, ngăn không cho nó thoát hoàn toàn vào không gian và do đó góp phần làm nóng hành tinh của chúng ta.

Quá trình nóng lên tự nhiên này có thể được quan sát trên Trái đất và trên các hành tinh khác trong hệ mặt trời của chúng ta. Đây là một định nghĩa hiệu ứng nhà kính rất đơn giản. Chúng ta hãy tìm hiểu sâu hơn một chút về nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính?

Hiệu ứng nhà kính hoạt động như thế nào?

Hiệu ứng khí nhà kính được gây ra bởi một số loại khí gọi là khí nhà kính (Greenhouse gases). Các phân tử khí nhà kính hấp thụ và phát lại bức xạ nhiệt, giống như một chiếc âm thoa hấp thụ và phát lại các sóng âm được điều chỉnh theo tần số của nó. Các phân tử khí nhà kính giải phóng một phần bức xạ nhiệt này trở lại bề mặt Trái đất, góp phần làm tăng nhiệt.

Khí nhà kính là gì?

Khí nhà kính – phần lớn – là một hiện tượng tự nhiên; chúng bẫy nhiệt từ ánh sáng mặt trời phản chiếu trên bề mặt Trái đất. Trong hơn mười nghìn năm, trong kỷ nguyên chứng kiến loài người tiến hóa từ săn bắn hái lượm sang nền văn minh nông nghiệp và đô thị, nồng độ khí nhà kính trong khí quyển vẫn tương đối ổn định, duy trì nhiệt độ bề mặt Trái đất ở mức ấm áp.

Vậy những loại khí nào góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính? Mặc dù chúng có nhiều dạng nhưng sau đây là những ví dụ chính về khí nhà kính:

Carbon dioxide (CO₂): Chiếm gần 80% lượng khí thải do con người gây ra trên toàn cầu, carbon dioxide có thể tồn tại khá lâu. Một phần CO ₂được hấp thụ nhanh chóng, nhưng một phần sẽ tồn tại trong khí quyển hàng nghìn năm.

Khí mê-tan (CH₄): Khí mê-tan tồn tại trong khí quyển khoảng 12 năm, thời gian này ngắn hơn so với carbon dioxide, nhưng nó mạnh hơn nhiều về mặt hiệu ứng nhà kính.

Ôxit nitơ (N₂O): Ôxit nitơ là một loại khí nhà kính mạnh. Nó có tiềm năng làm nóng lên toàn cầu gấp khoảng 270 lần so với carbon dioxide trong thời gian một trăm năm và trung bình nó tồn tại trong khí quyển hơn một thế kỷ một chút.

Khí fluoride: Được thải ra từ nhiều quy trình sản xuất và công nghiệp khác nhau, khí fluoride là do con người tạo ra. Có bốn loại chính: hydrofluorocarbons (HFC), perfluorocarbons (PFC), lưu huỳnh hexafluoride (SF₆) và nitơ trifluoride (NF₃).

Hơi nước (H₂O): Đây là loại khí nhà kính phổ biến nhất. Hơi nước khác với các khí nhà kính khác ở chỗ sự thay đổi nồng độ trong khí quyển của nó không liên quan trực tiếp đến hoạt động của con người mà liên quan đến sự nóng lên do các loại khí nhà kính khác mà chúng ta thải ra.

Bằng cách tăng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển, chúng tôi đang khuếch đại hiệu ứng nhà kính tự nhiên của Trái đất và tăng cường kiểm soát hiện tượng nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu.

Tại sao ô tô bị nóng khi trời nắng?

Hãy lấy một vài ví dụ về hiệu ứng nhà kính: mặt trời làm ấm một chiếc ô tô và mặt trời làm ấm nhà kính. Ánh sáng nhìn thấy xuyên qua kính và làm ấm các vật thể bên trong. Những vật thể này hấp thụ ánh sáng, sau đó tỏa trở lại ánh sáng hồng ngoại trong không khí, như một cách để giải phóng năng lượng. Ánh sáng hồng ngoại này, có thể được cảm nhận như nhiệt, có bước sóng quá dài để truyền trở lại kính, bị mắc kẹt bên trong ô tô hoặc nhà kính. Hiện tượng này được gọi là bức xạ hồng ngoại và nó giải thích tại sao ô tô bị nóng khi để dưới nắng.

Vậy hiệu ứng nhà kính có tốt cho con người chúng ta không? Nhà kính hoạt động hiệu quả trong việc cung cấp môi trường sống tốt cho cây trồng vì chúng cho ánh sáng nhìn thấy vào nhưng lại giữ nhiệt dư. Tuy nhiên, việc giữ quá nhiều nhiệt có thể nguy hiểm, ví dụ quan trọng nhất cho vấn đề này là biến đổi khí hậu toàn cầu (climate change).

Chúng ta có ý nghĩa gì khi nói đến việc “chạy trốn” hiệu ứng nhà kính?

Chúng ta có thể học được nhiều điều về biến đổi khí hậu từ hành tinh “chị em” của chúng ta là Sao Kim, hàng xóm gần nhất của Trái đất. Sao Kim hiện có nhiệt độ bề mặt 450°C (đủ nóng để biến chì thành chất lỏng, các nhà khoa học NASA cho biết) và bầu khí quyển chứa 96% carbon dioxide – khiến nó trở thành một địa ngục đang cháy. Nhưng nó không phải lúc nào cũng như vậy. Trên thực tế, đã có lúc nó có thể có khí hậu giống Trái đất.

Chuyện gì đã xảy ra trên sao Kim? Vài tỷ năm trước, một hiệu ứng nhà kính biến mất đã biến toàn bộ nước trên bề mặt thành hơi, sau đó rò rỉ từ từ vào không gian. Điều này xảy ra khi một hành tinh hấp thụ nhiều năng lượng từ mặt trời hơn mức nó có thể tỏa trở lại không gian.

Kịch bản này có thể xảy ra trên Trái đất? Theo một số nhà khoa học, ngay cả việc đốt cháy tất cả các nguồn nhiên liệu hóa thạch của hành tinh cũng không nhất thiết đưa chúng ta đến con đường suy thoái khí hậu. Bằng cách nghiên cứu lý do tại sao khí hậu của sao Kim lại đi theo hướng khác liên quan đến khả năng sinh sống, chúng ta có thể học được những bài học quý giá về biến đổi khí hậu – và tránh đạt đến điểm không thể quay lại.

Nói một cách đơn giản, “điểm bùng phát” về biến đổi khí hậu đồng nghĩa với việc bập bênh. Giống như một trọng lượng nhỏ có thể làm nghiêng chiếc bập bênh và gây khó khăn cho việc quay trở lại vị trí ban đầu, trong hệ thống khí hậu, các điểm tới hạn thể hiện mức độ quan trọng trong đó những thay đổi nhỏ có thể dẫn đến những thay đổi lớn và thường không thể đảo ngược trong các kiểu thời tiết. Một khi những điểm này vượt qua, chúng có thể gây ra phản ứng dây chuyền, với nhiều khí thải đi vào khí quyển hơn. Ví dụ, tan băng vĩnh cửu sẽ giải phóng khí mê-tan và cháy rừng làm tăng lượng carbon dioxide.

Giải pháp tiêu chuẩn

Để tránh những thay đổi khó lường và không thể kiểm soát được của khí hậu, nhân loại cần hành động nhanh chóng và phối hợp, thực hiện các chiến lược toàn diện nhằm giảm lượng khí thải carbon, bảo tồn đa dạng sinh học và chuyển đổi sang hướng tới cuộc sống bền vững trên toàn cầu. Một công cụ quan trọng để hành động sáng suốt là theo dõi nhiệt độ Trái đất và lượng khí thải nhà kính một cách cẩn thận.

Tin tốt là các chính phủ và tổ chức giờ đây có thể ủng hộ cam kết về Net-zero bằng hành động đáng tin cậy sử dụng các tiêu chuẩn ISO. Ví dụ: ISO 14064 là Tiêu chuẩn quốc tế về tính toán và xác minh khí nhà kính. Nó cung cấp cho các tổ chức một khuôn khổ để đo lường và báo cáo lượng phát thải khí nhà kính cũng như để xác minh việc giảm và loại bỏ khí thải.

Tiêu chuẩn gồm nhiều phần này là một công cụ quan trọng để đảm bảo tính minh bạch và thống nhất trong các nỗ lực toàn cầu nhằm chống lại biến đổi khí hậu, trong đó Tổ chức Tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) đã đưa ra những khuyến nghị về các Tiêu chuẩn cụ thể hỗ trợ cho việc này:

ISO 14064-1 Khí nhà kính - Phần 1: Định lượng và báo cáo lượng phát thải và loại bỏ khí nhà kính.

ISO 14067 Khí nhà kính – Lượng khí thải carbon của sản phẩm.

ISO 14068-1 Quản lý biến đổi khí hậu – Phần 1: Tính trung hòa carbon.

Ngày nay, nồng độ khí nhà kính do con người gây ra trong khí quyển cao hơn bao giờ hết và hành tinh đang nóng lên. Tin tốt là con người có khả năng hạn chế phát thải khí nhà kính – bằng cách cải tổ hệ thống năng lượng, thói quen và lối sống của chúng ta.

Ngọc Minh – Vụ Hợp tác quốc tế

(Bài viết được tổng hợp và lược dịch từ các tài liệu của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO)