Công nghệ giúp Mỹ chuyển đổi sang năng lượng tái tạo tốn ít chi phí

Các nhà máy điện than là bộ phận thải ra nhiều khí nhà kính nhất tại Mỹ, tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây đã tìm ra rằng công nghệ hiện tại có thể giúp cắt giảm 80% lượng carbon nước này thải ra vào năm 2030 mà không đòi hỏi chi phí lớn.

Theo một nghiên cứu của các nhà khoa học của Đoàn Ủy nhiệm Quản trị Khí quyển và Đại Dương Quốc gia Mỹ (NOAA) và trường University of Colorado Boulder được công bố trên tạp chí “Nature Climate Change”, Mỹ có thể thực hiện việc này bằng cách vận chuyển năng lượng tái tạo từ nơi luôn có ánh sáng mặt trời và nơi luôn có gió thổi đến nơi có nhu cầu.

Dữ liệu thời tiết chi tiết của NOAA cho thấy trong các tiểu bang, sẽ luôn có nơi nào đó có thể sản xuất điện mặt trời và điện gió, nhưng đáp ứng nhu cầu cho môt nơi khác cách xa hàng trăm hay hàng hàng nghìn dặm. 

Vấn đề là làm cách nào vận chuyển được điện năng từ gió và mặt trời đi một khoảng cách xa như vậy mà không bị hao hụt năng lượng quá nhiều.

Giải pháp: Một công nghệ đã được chứng minh có tên công nghệ truyền tải điện một chiều (high voltage direct current - HVDC) có thể vận chuyển điện đi một khoảng cách xa hiệu quả hơn mô hình truyển tải điện xoay chiều (AC) hiện dùng ở Mỹ.

Đồng tác giả của nghiên cứu, Alexander MacDonald cho biết các công ty điện lực có thể thêm cơ sở hạ tầng truyền tải điện một chiều vào mạng lưới đường dây truyển tải điện xoay chiều sẵn có trong 15 năm tới như một phần kết hoạch nâng cấp mà không ảnh hưởng quá nhiều đến tài chính. 

Ông nói: “Hầu hết mọi người đều tin rằng nếu chúng ta chuyển sang năng lượng mặt trời và năng lượng gió, chi phí sẽ đắt đỏ hơn và khó có thể thực hiện trừ phi có đột phá trong công nghệ tích trữ năng lượng. Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng với công nghệ truyền tải điện hiện có, cùng sự liên kết giữa các bang, chúng ta đã sẵn sàng sử dụng hệ thống điện thải ra ít hơn 80% carbon nhưng với chi phí không đổi và độ ổn định tương đương.”

Cũng theo nghiên cứu này, sử dụng năng lượng gió và mặt trời cũng sẽ giúp giảm tiêu thụ nước 65%. Nguyên nhân bởi các nhà máy sản xuất điện từ nhiên liệu hóa thạch (phát thải 40% khí nhà kính ở Mỹ cần một lượng lớn nước để làm mát.

Kĩ sư môi trường Mark Jacobson tại Stanford University nhận định trong Nature Climate Change rằng: “Tuy mô hình này tận dụng tối đa các địa điểm có nguồn tài nguyên (gió, mặt trời) dựa trên chi phí và các hạn chế về sử dụng đất, nhưng nó lại không xem xét đến khó khăn về mặt xã hội, khi việc phát triển tại một số nơi được đề xuất sẽ vấp phải sự phản đối do ảnh hưởng đến cảnh quan.”

Dù vậy, ông Jacobson cũng kết luận rằng dù không cần một công nghệ mới nào, “nghiên cứu này đã cho thấy nguồn năng lượng tái tạo tuy sản xuất điện năng không liên tục nhưng kết hợp với việc truyền tải hiệu quả có thể loại bỏ gần như toàn bộ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch mà vẫn đảm bảo được nhu cầu và chi phí thấp."

Hạnh Nguyễn