Làm sao để chuyển đổi Mỹ thành nước sử dụng 100% năng lượng tái tạo

Theo các chuyên gia tại Đại học Stanford, việc mỗi bang trên nước Mỹ thay thế các nhiên liệu hóa thạch bằng các nguồn năng lượng sạch và có thể tái tạo được là hoàn toàn có thể. Trong một nghiên cứu mới đây, Mark Z.Jacobson, giáo sư ngành Kỹ sư Dân dụng và Môi trường cùng các đồng sự đã đưa ra bản phác thảo đầu tiên đề ra phương án cho mỗi bang trong tổng số 50 bang có thể đạt được sự chuyển đổi như vậy trước năm 2050. 

Kế hoạch này kêu gọi mỗi bang dành không quá 0,5% diện tích đất để lắp đặt các tấm pin mặt trời hoặc các tua-bin gió. Các chi phí trước mắt cho sự chuyển đổi năng lượng này có thể khá lớn, nhưng bù lại, gió và ánh sáng mặt trời lúc nào cũng miễn phí. Vì vậy, chi phí tổng thể trải qua thời gian sẽ tương đương với chi phí xây dựng các cơ sở hạ tầng để khai thác, bảo trì và sản xuất các nhiên liệu hóa thạch. Hơn nữa, đây cũng là một cách tiềm năng để chống lại biến đổi khí hậu, giảm thiểu ô nhiễm không khí, tạo ra công ăn việc làm và ổn định giá năng lượng.

Giáo sư Jacobson và các đồng sự bắt đầu nghiên cứu bằng cách xem xét nhu cầu năng lượng hiện tại của mỗi bang và nhu cầu này sẽ thay đổi thế nào trong các điều kiện kinh tế bình thường đến năm 2050. Để có một bức tranh toàn cảnh về điều này, nhóm phân tích việc sử dụng năng lượng theo bốn lĩnh vực: dân cư, thương mại, công nghiệp và giao thông vận tải.

Đối với mỗi lĩnh vực, nhóm phân tích lượng nhiên liệu tiêu thụ hiện tại, bao gồm cả than, dầu, khí đốt, năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo. "Khi tiến hành nghiên cứu trên tất cả 50 bang, chúng tôi thấy rằng tổng nhu cầu sử dụng năng lượng sẽ giảm 39% vào năm 2050," giáo sư Jacobson nói. "Khoảng 6% trong số đó đạt được nhờ các cải tiến hiệu quả cơ sở hạ tầng, nhưng phần lớn là kết quả của việc thay thế năng lượng đốt cháy hiện nay bằng điện."

Bước tiếp theo là tìm hiểu làm thế nào để cấp năng lượng cho lưới điện mới. Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của từng bang mà chỉ sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như gió, mặt trời, địa nhiệt, thủy điện, và một lượng nhỏ năng lượng từ thủy triều và sóng biển– mà mỗi bang có tiềm năng để khai thác.

Nhóm đã phân tích lượng ánh nắng mặt trời của từng bang, tính toán số lượng các mái nhà không bị che bóng để có thể lắp đặt các tấm pin. Nhóm cũng phát triển bản đồ năng lượng gió và xác định địa phương nào nên chọn lắp đặt các tuabin gió ngoài khơi. Năng lượng địa nhiệt hiện chỉ có thể khai thác với chi phí hợp lý ở 13 bang. Ngoài ra, bản thảo hầu như không kêu gọi xây dựng đập thủy điện mới, nhưng chỉ rõ các lợi ích năng lượng có được từ việc nâng cao hiệu quả của các đập hiện có.

Bản thảo đưa ra lộ trình riêng cho mỗi bang để đạt được mục tiêu chuyển đổi 80% năng lượng trước năm 2030, và chuyển đổi 100% trước năm 2050. Theo giáo sư Jacobson, trên thực tế, một số bang hiện nay đã tiến hành công cuộc này. Washington là một ví dụ. Nhờ có hơn 70% điện năng đến từ nguồn thủy điện hiện có, bang này có thể hoàn thành việc chuyển đổi năng lượng tương đối nhanh. 

Iowa và Nam Dakota cũng được đánh giá cao vì hiện nay đã có gần 30% lượng điện đến từ năng lượng gió. Trong khi đó, California đã thông qua một số đề xuất của nhóm nghiên cứu và dự định sẽ có 60% lượng điện đến từ các nguồn năng lượng tái tạo trước năm 2030.

Giáo sư Jacobson cho rằng nếu sự chuyển đổi được thực hiện theo đúng như kế hoạch vạch ra, việc giảm thiểu ô nhiễm không khí tại Mỹ có thể ngăn chặn cái chết của khoảng 63.000 người mỗi năm vì các nguyên nhân liên quan đến loại ô nhiễm này. Lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ việc sử dụng các nhiên liệu hóa thạch cũng sẽ được loại bỏ, tiết kiệm cho quốc gia 3,3 tỷ đô mỗi năm.

Hoa Nguyễn (theo Science Daily)