Khí nhà kính (GHG – Greenhouse Gases) là các khí trong bầu khí quyển có khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt từ bề mặt Trái Đất và phản xạ lại, làm tăng nhiệt độ toàn cầu. Chúng hoạt động tương tự như tấm kính trong nhà kính.
Hiệu ứng nhà kính tự nhiên rất cần thiết cho sự sống, nhưng hoạt động của con người đã làm tăng nồng độ các khí này, gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu.
Khí nhà kính (GHG) hoạt động như thế nào?
Cơ chế hoạt động của khí nhà kính tuân theo một quy trình vật lý tự nhiên:
- Ánh sáng mặt trời (bức xạ sóng ngắn) xuyên qua bầu khí quyển và đến bề mặt Trái Đất.
- Bề mặt Trái Đất hấp thụ một phần ánh sáng này và phát ra lại dưới dạng nhiệt (bức xạ hồng ngoại / sóng dài).
- Khí nhà kính trong bầu khí quyển hấp thụ (bắt giữ) một phần nhiệt này, không cho thoát ra ngoài không gian.
- Quá trình này giữ nhiệt độ Trái Đất ấm hơn khoảng 33°C so với khi không có hiệu ứng nhà kính.
Hiệu ứng nhà kính là một hiện tượng tự nhiên và cần thiết. Tuy nhiên, việc con người liên tục tăng nồng độ các khí nhà kính đã làm tăng cường hiệu ứng này, dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu với nhiều hậu quả nghiêm trọng.
Tại Việt Nam, hiểu rõ về khí nhà kính đặc biệt quan trọng vì đây là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu, đồng thời có lượng phát thải đang tăng nhanh.
Các loại khí nhà kính phổ biến và nguồn phát thải tại Việt Nam
Các loại khí nhà kính chính
Theo Luật Bảo vệ môi trường 2020 của Việt Nam (khoản 1 Điều 91), các khí nhà kính chính được kiểm soát bao gồm:
| Khí nhà kính | Công thức | Nguồn phát thải chính | Đặc điểm |
|---|---|---|---|
| Carbon dioxide | CO₂ | Đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng | Phổ biến nhất, tồn tại lâu |
| Methane | CH₄ | Canh tác lúa, chăn nuôi, chất thải | Giữ nhiệt mạnh hơn CO₂, tồn tại ngắn hơn |
| Nitrous oxide | N₂O | Phân bón, đốt nhiên liệu | Giữ nhiệt rất cao, tồn tại lâu |
| Hydrofluorocarbons | HFCs | Chất làm lạnh, điều hòa | GWP cao, thay thế CFC |
| Perfluorocarbons | PFCs | Sản xuất nhôm, điện tử | Rất bền vững (hàng nghìn năm) |
| Sulphur hexafluoride | SF₆ | Thiết bị điện | GWP cực cao, tồn tại rất lâu |
| Nitrogen trifluoride | NF₃ | Sản xuất màn hình LCD | Mới kiểm soát, GWP cao |
Danh sách này phù hợp với các quy định quốc tế như Nghị định thư Kyoto.
Nguồn phát thải khí nhà kính tại Việt Nam (Dữ liệu 2014)
Tổng lượng phát thải năm 2014: 283,96 triệu tấn CO₂ tương đương.
- Lĩnh vực năng lượng: 60,4% (171,62 triệu tấn CO₂e) – Chủ yếu CO₂ từ sản xuất điện, giao thông, công nghiệp.
- Lĩnh vực nông nghiệp: 31,6% (89,75 triệu tấn CO₂e) – Chủ yếu CH₄ từ lúa (~50%) và N₂O từ phân bón (~27%).
- Lĩnh vực công nghiệp (IPPU): 13,6% (38,61 triệu tấn CO₂e) – CO₂ từ quy trình sản xuất và khí F.
- Lĩnh vực lâm nghiệp và sử dụng đất (LULUCF): Hấp thụ -37,54 triệu tấn CO₂e – Đóng vai trò quan trọng là “bể chứa carbon”.
Điểm đáng chú ý: Tỷ trọng phát thải từ nông nghiệp ở Việt Nam rất cao (31.6%), trong khi lâm nghiệp có vai trò hấp thụ carbon quan trọng.
Tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP) là gì và tại sao quan trọng?
Định nghĩa và ý nghĩa của GWP
Tiềm năng gây nóng lên toàn cầu (GWP – Global Warming Potential) là chỉ số đo lường khả năng giữ nhiệt của 1 kg khí nhà kính so với 1 kg CO₂ trong một khoảng thời gian nhất định (thường là 100 năm).
- CO₂ có GWP = 1.
- GWP càng cao, khả năng giữ nhiệt càng mạnh.
Bảng GWP của các khí nhà kính chính (IPCC AR5, 100 năm)
| Khí nhà kính | Công thức | GWP (100 năm) |
|---|---|---|
| Carbon dioxide | CO₂ | 1 |
| Methane | CH₄ | 28-36 |
| Nitrous oxide | N₂O | 265-298 |
| Hydrofluorocarbons | HFCs | 12 – 14.800 |
| Perfluorocarbons | PFCs | 7.390 – 12.200 |
| Sulphur hexafluoride | SF₆ | 23.500 |
| Nitrogen trifluoride | NF₃ | 16.100 |
Ví dụ: 1 kg SF₆ có tác động làm nóng lên toàn cầu tương đương 23.500 kg CO₂ trong 100 năm!
Tầm quan trọng của GWP trong kiểm kê và giảm thiểu phát thải
Chỉ số GWP đóng vai trò then chốt vì:
- Giúp ưu tiên hành động: Tập trung vào các khí có GWP cao để đạt hiệu quả giảm thiểu nhanh chóng.
- Cho phép đo lường tổng tác động: Quy đổi tất cả GHG về đơn vị tCO₂e (tấn CO₂ tương đương) để so sánh và tính toán Carbon Footprint.
- Hỗ trợ xây dựng chính sách hiệu quả: Đánh giá đúng mức độ ảnh hưởng của từng ngành, từng hoạt động.
- Hỗ trợ lập kế hoạch dài hạn: Xem xét cả GWP và thời gian tồn tại của khí.
Tại Việt Nam, GWP giúp nhận thức rõ tầm quan trọng của việc giảm CH₄ và N₂O từ nông nghiệp.
Tại sao cần quan tâm đến nhiều loại GHG, không chỉ CO₂?
Việc chỉ tập trung vào CO₂ là chưa đủ vì:
1. Tác động khác nhau về cường độ (GWP) và thời gian tồn tại
Các khí khác nhau có GWP và thời gian tồn tại trong khí quyển rất khác nhau, đòi hỏi chiến lược giảm thiểu phù hợp cho cả ngắn hạn và dài hạn.
2. Cơ hội giảm thiểu hiệu quả
Giảm các khí có GWP cao (như CH₄, N₂O, khí F) thường mang lại hiệu quả khí hậu tức thời và mạnh mẽ hơn trên cùng một đơn vị khối lượng giảm được.
3. Nguồn phát thải đa dạng
Mỗi khí có nguồn phát thải đặc trưng (CO₂ – năng lượng; CH₄, N₂O – nông nghiệp…). Bỏ qua các khí khác CO₂ là bỏ qua các nguồn phát thải quan trọng, đặc biệt ở quốc gia nông nghiệp như Việt Nam.
4. Giải pháp giảm thiểu khác nhau
Cần đa dạng hóa giải pháp: Chuyển đổi năng lượng cho CO₂, kỹ thuật canh tác/quản lý chất thải cho CH₄, quản lý phân bón cho N₂O, kiểm soát công nghiệp cho khí F…
5. Cân bằng hệ sinh thái & Tác động khác
Ngoài hiệu ứng nhà kính, một số GHG còn có tác động khác (VD: CO₂ gây axit hóa đại dương).
6. Đáp ứng cam kết quốc tế
Các hiệp định khí hậu yêu cầu kiểm soát tất cả GHG.
Điểm chính:
- Cần quan tâm tất cả GHG do sự khác biệt về GWP và thời gian tồn tại.
- Giảm khí GWP cao mang lại hiệu quả nhanh.
- Đặc thù VN cần chú trọng CH₄ và N₂O từ nông nghiệp.
- Cần giải pháp đa dạng cho từng loại khí.
Kết luận: Tầm quan trọng của việc kiểm soát khí nhà kính
Khí nhà kính vừa cần thiết cho sự sống, vừa là tác nhân chính gây biến đổi khí hậu khi nồng độ tăng cao. Tại Việt Nam, với cơ cấu phát thải đặc thù (năng lượng và nông nghiệp là chủ đạo), việc kiểm soát GHG đòi hỏi chiến lược toàn diện.
Hiểu rõ về các loại GHG, nguồn phát thải và GWP là nền tảng quan trọng để xây dựng chính sách và hành động hiệu quả, hướng tới mục tiêu Net Zero và phát triển bền vững.
