Thế giới đã nóng đến mức chúng ta buộc phải tìm cách phát minh lại cái điều hòa

Chỉ cần so sánh với thời điểm vài năm trước, ta thấy rõ giá thành của điều hòa và tủ lạnh đã giảm đáng kể. Điều đó đồng nghĩa với việc ta đã đẩy công nghệ làm mát tới một giới hạn mới, cho phép những người có thu nhập trung bình hưởng thứ công nghệ vốn chỉ dành cho những người dư dả tài chính. Tuy nhiên, nếu nhìn sự việc bằng con mắt nghiêm trọng hóa vấn đề, sự xuất hiện của điều hòa đã tạo ra một vòng luẩn quẩn nguy hiểm tới chính sự tồn vong của nhân loại.

Trời càng nóng, càng nhiều nơi phải lắp thêm điều hòa để có thể làm việc, sinh sống thoải mái trong thời tiết cực đoan. Nhưng điều hòa càng nhiều, lượng khí thải sẽ càng lớn, càng khiến cho thời tiết nóng hơn.

Theo thống kê toàn cầu được thực hiện bởi Tổ chức Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (Environment Protection Agency), khoảng 12% lượng khí thải không phải carbon dioxide tới từ thiết bị làm mát và điều hòa nhiệt độ. Con số này sẽ còn tăng nữa khi Trái Đất ngày một nóng lên, còn những khu tập trung dân cư đông đúc sẽ càng trở nên nóng bức và chật chội. 

Tại khu vực Delhi, nơi nhiệt độ mùa hè có thể chạm ngưỡng 40,5 độ C, các thiết bị làm mát sử dụng tới 40-60% sản lượng điện vào những ngày nóng đỉnh điểm. Đó mới chỉ tính riêng tại địa phương với lượng người dùng điều hòa khá ít, chỉ khoảng 5% người dân sinh sống tại Delhi sở hữu thiết bị điều hòa nhiệt độ.

Tuy nhiên, khi điều kiện sống đủ đầy hơn, người ta sẽ tìm tới những thứ hàng xa xỉ vốn xa tầm tay họ. Điều hòa nhiệt độ là một trong những thứ họ nghĩ tới đầu tiên.

Nhưng lỗi lầm đâu phải ở họ? Nghiên cứu chỉ ra rằng tới khoảng năm 2100, trong viễn cảnh tốt nhất ta có thể có: trong khoảng thời gian một năm, phải tới nửa dân số toàn cầu sẽ đối mặt với 20 ngày nắng nóng cực độ (có khả năng gây tử vong). Ở Đông Bắc Ấn Độ, sẽ có những khu vực nóng tới nỗi một người sẽ bỏ mạng nếu ở ngoài đường nhiều hơn vài tiếng đồng hồ.

Suy tính kỹ càng, các nhà khoa học thấy cách thức tốt nhất để khắc phục tình trạng này là phát triển được một loại điều hòa thân thiện với môi trường hơn trước.

Tháng Mười một năm 2018, chính phủ Ấn Độ hợp tác với hai tổ chức năng lượng phi lợi nhuận khác để tổ chức Giải thưởng Làm mát Toàn cầu - The Global Cooling Prize. Cuộc thi có tổng giá trị giải thưởng lên tới 3 triệu USD, mang theo mong muốn tìm ra một thứ công nghệ làm mát mới, ứng dụng được cho cả công sở lẫn nhà dân, và quan trọng nhất là phải thân thiện với Trái Đất đang ngày một nóng lên.

Từ 56 nước, đã có tới 440 đề xuất được gửi về, trong đó bao gồm các công ty sản xuất điều hòa có tiếng và những startup đang gây dựng tên tuổi.

Đây là nỗ lực tái phát minh lại một ngành công nghiệp vẫn còn non trẻ. Hiện tại, ta đang sử dụng công nghệ nén, ứng dụng khí gas làm lạnh để loại bỏ nhiệt và hơi ẩm từ không khí trong phòng. Để tái phát minh lại thiết bị điều hòa, ta sẽ vứt toàn bộ những công nghệ đang có vào thùng rác, sử dụng một cách thức tiên tiến và thân thiện với môi trường hơn.

Trên đây là nhận định của Vitalij Pecharsky, nhà khoa học tới từ Phòng thí nghiệm Ames trực thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.

“Theo tôi nghĩ, tương lai của ngành làm mát không nằm tại công nghệ ta hiện có”, Pecharsky nhận định.

Nghiên cứu của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ chỉ ra: Trong vòng một thập kỷ tới, ước tính sẽ có hơn 700 triệu thiết bị điều hòa mới được tung ra thị trường, con số đó sẽ chạm ngưỡng 1,5 tỷ thiết bị vào năm 2050. Nhưng bản chất công nghệ làm mát vẫn vậy suốt bao năm nay. Giờ đây Trái Đất đang phải hứng chịu hậu quả vì không ai chịu sáng chế lại cái điều hòa.

Có hai trở ngại lớn tồn tại nơi các thiết bị làm mát, những máy điều hòa nhiệt độ hiện tại:

1. Lượng năng lượng chúng tiêu thụ rất lớn.

Ví dụ, tại Mỹ, khoảng 90% hộ gia đình sở hữu ít nhất một máy điều hòa nhiệt độ, chúng chiếm khoảng 6% tổng lượng điện các hộ gia đình sử dụng. Từng đó tương đương với thải 100 triệu tấn carbon dioxide ra môi trường. 

Còn tại Ấn Độ, Tổ chức Năng lượng Quốc tế ước tính lượng điện thiết bị điều hòa có thể tiêu thụ trong năm 2050 sẽ tới mức 10%, nếu như công nghệ điều hòa vẫn dậm chân tại chỗ.

2. Những thiết bị làm mát sử dụng hydrofluorocarbon (HFC), một chất hóa học công nghiệp được dùng nhiều trong công nghệ làm mát. Chúng không ảnh hưởng tới môi trường trừ khi điều hòa bị rò rỉ, mà điều hòa thì rất hay rò rỉ. HFC có khả năng giữ nhiệt tốt, chúng sẽ khiến khí quyển nóng lên đáng kể.

Khoa học không thiếu cách cải thiện công nghệ điều hòa. Một số ý tưởng tăng hiệu quả thiết bị, một số khác lại là sự kết hợp của công nghệ cũ và mới, một số ý tưởng sẽ thay đổi hoàn toàn ngành công nghiệp làm mát mà ta đang biết.

Một số công nghệ chạm tới ngưỡng cửa … khoa học giả tưởng: sử dụng đất hiếm và từ trường để tạo nhiệt hay làm mát. Còn có thể kể tới việc sử dụng điện trường để phân cực vật chất (ví dụ như đất hiếm) để làm ấm hoặc làm mát.

Ý tưởng thì nhiều, nhưng phải đợi một thời gian nữa ta mới có thể ứng dụng được chúng. Công nghệ điều hòa hiện tại mất tới 100 năm dài mới hiện đại được như ngày hôm nay.

“Giá thành sản phẩm của ngành công nghiệp làm mát đương thời đã được tối ưu hóa gần tối đa, tới mức công nghệ mới khó lòng chen chân được vào với một giá thành hợp lý và một quy mô đủ lớn. Việc ứng dụng công nghệ mới vào guồng quay sẵn có là bất khả thi”, Iain Campbell, chuyên gia đầu ngành và cũng là người làm việc trong ban tổ chức Giải thưởng Làm mát Toàn cầu, phát biểu. 

Khó khăn vẫn còn đó, nhưng ta vẫn phải cố gắng để đảm bảo sự sống còn của nhân loại. Tháng Mười một năm nay, ban tổ chức Giải thưởng Làm mát Toàn cầu sẽ công bố 10 thiết bị xuất sắc nhất, mỗi nhóm thành công sẽ nhận được giải thưởng 200.000 USD.

Những thiết bị của tương lai sẽ phải vượt qua bài thử cực kỳ gay gắt: hoạt động liên tục 2 tháng trời trong một căn hộ cho trước, để tính toán ra hiệu suất làm mát cũng như khả năng vận hành trong cái nóng kinh người của Trái Đất đang ngày một ấm lên.

Tham khảo Quartz