Năng lượng gió và mặt trời là tốn kém hơn và không khả thi về môi trường.

Các nhà bảo vệ môi trường, chính phủ ông Biden, và một số tiểu bang đang thúc đẩy một quá trình chuyển đổi năng lượng mạnh mẽ sang năng lượng tái tạo như gió và mặt trời, nói rằng nó rẻ hơn và có thể giúp giải quyết biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cho thấy, nếu cân nhắc tất cả các chi phí, thì việc tạo ra điện từ gió và mặt trời thực sự tốn kém hơn, hơn nữa quá trình chuyển đổi như vậy sẽ không khả thi về mặt môi trường.

Nghiên cứu đã qua bình duyệt (pdf) này được xuất bản trên Tạp chí Quản lý và Bền vững số tháng Sáu của Trung tâm Khoa học và Giáo dục Canada.

“Chúng tôi giới thiệu và mô tả phương pháp luận để xác định toàn bộ chi phí điện (FCOE) hoặc toàn bộ chi phí cho xã hội. FCOE giải thích tại sao gió và năng lượng mặt trời không rẻ hơn các nhiên liệu thông thường và trên thực tế sẽ ngày càng trở nên tốn kém hơn khi mức độ thâm nhập của chúng vào hệ thống năng lượng càng cao,” nghiên cứu này cho biết, vốn tập trung vào điện năng vì điện khí hóa năng lượng là trọng tâm của chính sách năng lượng hiện thời.

Các tác giả đã phân loại mười yếu tố chi phí, bao gồm phí xây dựng, nhiên liệu, vận hành, vận chuyển, lưu trữ, dự phòng, khí thải, tái chế, phòng hoặc không gian, và ba số liệu khác: nguyên liệu đầu vào cho mỗi đơn vị dịch vụ, tuổi thọ thiết bị, và tỷ lệ hiệu quả năng lượng trên vốn đầu tư.



Các tác giả của nghiên cứu này đã thực hiện hơn 70 cuộc phỏng vấn trên toàn thế giới trong ba năm qua với nhiều bộ ngành, tổ chức chính phủ, trường đại học, và tập đoàn công nghiệp. Nhưng không có tổ chức nào, kể cả bất kỳ hãng thông tấn nào, đã xem xét toàn diện 10 mục phí nói trên.

Tác giả đầu tiên của nghiên cứu, Tiến sĩ Lars Schernikau cho biết trong buổi tọa đàm SAGE vào tháng Năm: “Khi chúng ta xem xét tác động môi trường của các hệ thống năng lượng của chúng ta, chúng ta phải xem xét toàn bộ chuỗi giá trị.” Tiến sĩ Schernikau là một nhà kinh tế năng lượng và là thương nhân hàng hóa.

“Chúng ta phải xem xét hoạt động sản xuất nguyên liệu thô. Chúng ta phải xem xét quá trình giải quyết nguyên liệu thô. Chúng ta phải xem xét việc vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm. Tất nhiên, còn cả hoạt động thực tế, quá trình đốt cháy nguyên liệu, bất cứ điều gì chúng ta làm với quá trình sản xuất. Và sau đó là tái chế. Vì vậy, đây là những bước căn bản mà chúng ta phải xem xét tác động môi trường của chúng ta.”

Tiến sĩ Schernikau cho biết cũng cần phải xem xét những vấn đề về không phát thải, chẳng hạn như hiệu quả năng lượng, hiệu quả sử dụng nguyên vật liệu, yêu cầu về không gian, yêu cầu về chất thải, mức độ ảnh hưởng đến đời sống động thực vật, cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe và an toàn.

Tiến sĩ Schernikau nói: “Gió và Mặt trời không có CO2? Tại sao? Vì trong quá trình đốt cháy, chúng không tạo ra CO2. Nhưng khi quý vị nhìn vào toàn bộ chuỗi giá trị, chúng tạo ra rất nhiều CO2.”

Trong một biểu đồ mà các tác giả lập ra, để sản xuất một terawatt (TW, 1,000 gigawatt hoặc một ngàn tỷ watt) điện, các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi như năng lượng mặt trời, thủy điện, và gió cần nhiều nguyên liệu đầu vào hơn so với than và khí đốt tự nhiên thông thường.



Các tác giả của nghiên cứu cũng đưa ra một khái niệm quan trọng khác, đó là tỷ lệ hiệu quả năng lượng trên vốn đầu tư (eROI), về căn bản đo lường độ hiệu quả năng lượng của một hệ thống thu thập năng lượng.

Trích dẫn công trình của Tiến sĩ Euan Mearns, các tác giả nói rằng cuộc sống hiện đại yêu cầu eROI tối thiểu là 5–7. Tuy nhiên, họ chỉ ra rằng hầu hết các thiết bị năng lượng mặt trời và nhiều hệ thống gió có eROI thấp hơn và không đủ hiệu quả để hỗ trợ xã hội nói chung.

Nghiên cứu chỉ ra thách thức cố hữu đối với gió và mặt trời là khả năng gián đoạn và mật độ năng lượng thấp của hai nguồn năng lượng này. Đó là lý do tại sao thực tế mọi cối xay gió hoặc bảng điều khiển năng lượng mặt trời đều yêu cầu dự phòng hoặc lưu trữ, điều này làm tăng chi phí hệ thống.

Tiến sĩ Schernikau nói: “Nhưng nếu thế giới ngày nay sử dụng 100% gió, mặt trời và sinh khối, thì chúng ta sẽ không ngồi ở đây. Sẽ không có đủ năng lượng. Chúng ta sẽ rơi vào tình trạng thiếu năng lượng. Và đó là những gì quý vị bắt đầu nhìn thấy bây giờ trên thị trường.”

Tiến sĩ Schernikau nghi ngờ con đường tạo ra nhiều điện gió và điện quang hiện tại là khả thi về mặt môi trường, vì hai thứ đó là “thấp nhất về độ hiệu quả năng lượng” và tất cả các nguyên liệu đầu vào và các biện pháp khác là cần thiết.

Ông cho thấy vào năm 2019, chỉ riêng thế giới đã có 1.5 terawatt gió và mặt trời. Tiến sĩ Schernikau đề cập đến dự báo của Boston Consulting Group: “8.7 Terrawatts được cho là sẽ được sản xuất trong tám năm tới bằng gió và năng lượng mặt trời, điều đó có nghĩa là chúng sẽ tăng gấp đôi cơ sở hạ tầng hiện có của chúng ta.”

Tiến sĩ Schernikau nói: “Đến năm 2040, chúng ta sẽ phải tăng gấp đôi nó một lần nữa. Đến năm 2050, chúng ta sẽ phải thêm bảy, tám terawatt nữa. Đó là con đường hiện tại mà chúng ta đang đi và tôi đang hỏi, làm thế nào điều này lại thân thiện với môi trường?”

Bộ Năng lượng chưa phúc đáp yêu cầu bình luận.

Tổng thống Joe Biden đã nói rằng giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu là một trong những ưu tiên hàng đầu của ông. Trước khi nhậm chức, ông đã vận động chuyển đổi sang 100% năng lượng sạch vào năm 2050. Tháng Mười Hai năm ngoái (2021), ông Biden đã ký một sắc lệnh hành pháp để chính phủ liên bang đạt phát thải ròng bằng không vào năm 2050.

Hôm 06/06, ông Biden đã viện dẫn Đạo luật Sản xuất Quốc phòng (DPA) để tăng tốc sản xuất trong nước các công nghệ năng lượng sạch quan trọng bao gồm các tấm quang năng, máy bơm nhiệt, pin nhiên liệu, và máy điện phân.

Bằng cách kích hoạt đạo luật DPA này, các nhà sản xuất tấm quang năng và các công nghệ xanh khác sẽ nhận được các khoản tài trợ và cho vay.

Theo Liên minh các quốc gia năng lượng sạch, 21 tiểu bang, Địa khu Columbia và Puerto Rico hiện có 100% năng lượng tái tạo hoặc mục tiêu phát thải khí nhà kính ròng bằng 0, chủ yếu vào năm 2050. Mục tiêu của Rhode Island có lẽ là tham vọng nhất: đến năm 2030 sẽ [sử dụng] điện 100% từ năng lượng tái tạo.

Liên minh Âu Châu đặt mục tiêu đạt được một nền kinh tế trung hòa carbon vào năm 2050 — với lượng phát thải khí nhà kính ròng bằng không. Một số đại công ty công nghệ (Big Tech) cũng đã công bố các mục tiêu năng lượng sạch của riêng họ, đáng chú ý nhất là Google, Microsoft, và Apple.

Nghiên cứu kết thúc với các đề nghị sửa đổi chính sách năng lượng, nói rằng chính sách năng lượng không nên ưu tiên bất kỳ nguồn năng lượng nào mà nên hỗ trợ tất cả các hệ thống năng lượng để tránh thiếu hụt năng lượng hoặc nghèo năng lượng. Các tác giả cũng kêu gọi đầu tư vào nghiên cứu căn bản về chuyển đổi năng lượng và đầu tư vào các hệ thống năng lượng thông thường.

Tháng trước (05/2022), người đứng đầu Cơ quan Năng lượng Quốc tế cảnh báo rằng cuộc khủng hoảng năng lượng hiện nay “lớn hơn nhiều” và có thể tồn tại lâu hơn so với những cuộc khủng hoảng dầu mỏ của những năm 1970.

Nghiên cứu nêu rõ: “Nếu các khoản đầu tư vào nhiên liệu hóa thạch mà không có sự tăng lên đáng kể và nhanh chóng, thì một cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu kéo dài sẽ là điều khó tránh khỏi trong thập niên này.”

Nhật Thăng