Các nhà khoa học đã công bố bản đồ đường đi chi tiết để di chuyển 139 quốc gia đến 100% năng lượng tái tạo vào năm 2050, theo một nghiên cứu gần đây.
Các chuyên gia năng lượng tại Đại học Stanford đã báo cáo rằng sử dụng năng lượng gió, mặt trời, địa nhiệt và nước (thủy điện, thủy triều và sóng) để điện khí hóa tất cả các ngành kinh tế cần năng lượng để vận hành - bao gồm cả lưới điện, vận chuyển, sưởi ấm và làm mát, công nghiệp và nông nghiệp, lâm nghiệp và đánh bắt cá - sẽ giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng, giảm tử vong do ô nhiễm không khí, tạo ra hàng triệu việc làm, ổn định giá năng lượng và tiết kiệm hàng nghìn tỷ đô la cho chăm sóc sức khỏe và chi phí liên quan đến khí hậu.
Mark Jacobson, giám đốc chương trình Năng lượng và Khí quyển của Đại học Stanford, nói: "Chúng tôi có kế hoạch riêng cho từng quốc gia trong số 139 quốc gia và những kế hoạch này đại diện cho hơn 99% tổng lượng khí thải trên toàn thế giới".
Nghiên cứu đã xem xét nhu cầu năng lượng của thế giới, bắt đầu từ năm 2012 và dự kiến đến năm 2050. Năm 2012, thế giới đã sử dụng 12.105 terawatt (TW) năng lượng, tương đương 12.105 nghìn tỷ watt. Đến năm 2050, thế giới sẽ cần 20.604 TW nếu không có gì thay đổi và mọi quốc gia vẫn tiếp tục với cùng một cách tiếp cận hiện đang sử dụng để đáp ứng nhu cầu năng lượng, các nhà nghiên cứu viết trong nghiên cứu.
Nhưng nếu các ngành kinh doanh tương tự chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo để đáp ứng tất cả các yêu cầu năng lượng của họ, thế giới sẽ chỉ cần 11.804 TW để đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu, theo nghiên cứu. Điều này là do điện hiệu quả hơn so với đốt cháy, theo các nhà nghiên cứu.
Trong một video giải thích những điểm chính của nghiên cứu, Jacobson đã đưa ra một ví dụ: Trong một chiếc xe điện, ông nói, 80 đến 82 phần trăm điện được sử dụng để di chuyển chiếc xe; phần còn lại bị lãng phí như nhiệt. Trong một chiếc xe chạy bằng xăng, mặt khác, chỉ có 17 đến 20 phần trăm năng lượng trong nhiên liệu đi về phía xe, và phần còn lại bị lãng phí dưới dạng nhiệt, ông nói.
Năng lượng cũng cần thiết để khai thác, tinh chế và vận chuyển nhiên liệu hóa thạch. Như vậy, việc chuyển sang 100% năng lượng tái tạo sẽ loại bỏ các quá trình hủy hoại môi trường và sử dụng nhiều năng lượng này, các tác giả báo cáo cho biết.
Lộ trình cho tương lai
Trong nghiên cứu của họ, Jacobson và các đồng nghiệp của mình cho thấy năng lượng gió, nước, địa nhiệt và năng lượng mặt trời có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng trên toàn thế giới như thế nào đối với năng lượng 11,84 TW trong khi tránh mức tăng nhiệt độ toàn cầu dự đoán là 2,7 độ F (1,5 độ C) so với mức trước khi vào năm 2050. Các nhà nghiên cứu phác thảo cách làm như vậy sẽ cứu sống 4 triệu đến 7 triệu người có thể đã chết vì các bệnh do ô nhiễm không khí, tiết kiệm cho các quốc gia hơn 20 nghìn tỷ đô la chi phí y tế và khí hậu, và tăng thêm hơn 24 triệu việc làm dài hạn.
"Có vẻ như không có trí tuệ đối với tôi," Jacobson nói với Live Science.
Nghiên cứu được xây dựng dựa trên công trình trước đây của Jacobson, người bắt đầu sự nghiệp là một nhà khoa học nghiên cứu cố gắng hiểu ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến khí hậu như thế nào. Ông nói rằng trong những năm đầu, ông tập trung vào các vấn đề, nhưng đến khoảng năm 1999, ông bắt đầu xem xét các giải pháp.
Năm 2009, Jacobson và Mark Delucchi, một nhà khoa học nghiên cứu tại Viện nghiên cứu giao thông vận tải tại Đại học California, Berkeley, đã công bố một nghiên cứu trên tạp chí Khoa học Mỹ, trong đó vạch ra một kế hoạch cung cấp năng lượng cho thế giới với 100% năng lượng tái tạo.
Trong những năm sau đó, Jacobson và Delucchi đã nghiên cứu các nghiên cứu tiếp theo kiểm tra các vấn đề này ở cấp tiểu bang và các nhà nghiên cứu hiện đã mở rộng nghiên cứu đó tới 139 quốc gia. Dữ liệu năng lượng chi tiết cho 59 quốc gia còn lại trên thế giới không tồn tại và do đó không thể đưa vào nghiên cứu, các nhà khoa học cho biết.
Tổng chi phí chuyển đổi sang cơ sở hạ tầng 100% năng lượng tái tạo - kế hoạch chứng kiến các quốc gia chuyển sang năng lượng tái tạo đầu tiên vào năm 2030 - thoạt nhìn, có thể bị cấm, nhưng Jacobson và nhóm của ông cũng đã phá vỡ những con số đó .
Jacobson cho biết, khi tính trung bình trên tất cả các quốc gia, chi phí xây dựng các hệ thống năng lượng tái tạo, bao gồm lưu trữ và truyền tải, là 8,9 centperatt-giờ (kWh). Trong một thế giới không chuyển đổi và giữ hệ thống nhiên liệu hóa thạch hiện tại, chi phí là 9,8 cent / kWh.
Và điều đó không bao gồm chi phí cho xã hội.
Giá biến đổi khí hậu
Năng lượng nhiên liệu hóa thạch đi kèm với các chi phí liên quan đến sức khỏe và khí hậu. Các tác giả ước tính đến năm 2050, các quốc gia sẽ chi tới 28 nghìn tỷ đô la mỗi năm cho các vấn đề môi trường, tài sản và sức khỏe con người liên quan đến sự nóng lên toàn cầu, bao gồm cả rác, phá hủy bất động sản, mất nông nghiệp, hạn hán, cháy rừng, stress nhiệt và đột quỵ, ô nhiễm không khí, cúm, sốt rét, sốt xuất huyết, nạn đói, axit hóa đại dương và nhiều hơn nữa.
Và nếu thế giới không có hành động nào để giải quyết biến đổi khí hậu và băng tiếp tục tan chảy ở các cực của Trái đất với tốc độ hiện tại, 7% đường bờ biển của thế giới sẽ chìm dưới nước, Jacobson nói.
Jacobson cho biết tổng chi phí năng lượng tái tạo xã hội - bao gồm chi phí cho các vấn đề sức khỏe và khí hậu, cũng như chi phí năng lượng trực tiếp cho năng lượng gió, nước và năng lượng mặt trời - bằng khoảng một phần tư so với nhiên liệu hóa thạch.
"Ở các thế giới khác, bạn giảm tổng chi phí cho xã hội khoảng 75%", ông nói. "Lợi ích chi phí của việc này là rất lớn."
Một số quốc gia đã chuyển sang một danh mục năng lượng tái tạo để đáp ứng 100% nhu cầu năng lượng của họ cho tất cả các lĩnh vực kinh doanh, theo nghiên cứu. Danh sách này bao gồm Tajikistan (76,0%), Paraguay (58,9%), Na Uy (35,8%), Thụy Điển (20,7%), Costa Rica (19,1%), Thụy Sĩ (19,0%), Georgia (18,7%), Montenegro (18,4% ) và Iceland (17,3 phần trăm).
Cho đến nay, Hoa Kỳ mới chỉ có 4.2% tổng lượng điện được tạo ra bởi các nguồn tái tạo. Nhưng đất nước có một lợi thế, theo các nhà nghiên cứu. Nghiên cứu cho thấy các quốc gia như Hoa Kỳ, với nhiều diện tích đất trên mỗi dân số, sẽ có thời gian chuyển đổi dễ dàng nhất. Các quốc gia dự kiến sẽ có thời gian khó khăn nhất là những quốc gia nhỏ, theo địa lý, nhưng có dân số rất lớn. Các quốc gia như Singapore, Gibraltar và Hồng Kông sẽ có những thách thức lớn nhất khi chuyển sang 100 năng lượng tái tạo, theo Jacobson.
Tuy nhiên, có nhiều cách để giải quyết vấn đề, ông nói. Những khu vực này có thể chuyển sang năng lượng gió ngoài khơi, hoặc họ có thể trao đổi năng lượng với một quốc gia láng giềng, ông nói thêm.
"Với thông tin này, chúng tôi đang trao niềm tin cho các quốc gia rằng họ có thể tự túc", Jacobson nói. "Tôi hy vọng rằng các quốc gia khác nhau sẽ cam kết 100% năng lượng tái tạo và 80% vào năm 2030".
