Hiệu ứng nhà kính đã không còn là khái niệm xa lạ với chúng ta. Nó là một hiện tượng tự nhiên quan trọng giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho Trái Đất, tạo điều kiện cho sự sống phát triển. Tuy nhiên, do hoạt động của con người, đặc biệt là việc đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng, hiệu ứng này ngày càng trở nên mất kiểm soát, dẫn đến biến đổi khí hậu và nhiều hệ lụy nghiêm trọng.
Vậy hiệu ứng nhà kính là gì, nguyên nhân và hậu quả của nó ra sao, và chúng ta có thể làm gì để giảm thiểu tác động của nó? Hãy cùng Intech Energy tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Định nghĩa hiệu ứng nhà kính là gì?
Thế nào là hiệu ứng nhà kính? Hiệu ứng nhà kính (Greenhouse Effect) là hiện tượng khí quyển Trái Đất giữ lại một phần bức xạ nhiệt từ Mặt Trời, giúp duy trì nhiệt độ ổn định để sự sống tồn tại. Hiện tượng này xảy ra do các khí nhà kính như CO₂, CH₄, N₂O và hơi nước hấp thụ và phản xạ nhiệt lượng, ngăn nhiệt thoát ra ngoài không gian.
Mặc dù hiệu ứng nhà kính tự nhiên là cần thiết để duy trì sự sống, nhưng sự gia tăng quá mức của khí nhà kính do hoạt động của con người đang làm nhiệt độ toàn cầu tăng lên, gây ra biến đổi khí hậu và nhiều hệ lụy môi trường nghiêm trọng.
Cơ chế hoạt động của hiệu ứng nhà kính
Nhà kính là một ngôi nhà làm bằng kính, được sử dụng để trồng cây. Bức xạ từ Mặt Trời làm ấm cây cối và không khí bên trong nhà kính. Nhiệt lượng bị giữ lại không thể thoát ra ngoài, giúp duy trì nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của cây trồng. Tương tự, điều này cũng xảy ra với bầu khí quyển của Trái Đất.
Vào ban ngày, Mặt Trời làm nóng bầu khí quyển Trái Đất. Ban đêm, khi Trái Đất nguội dần, nhiệt lượng được phản xạ trở lại vào khí quyển. Trong quá trình này, các khí nhà kính trong khí quyển hấp thụ nhiệt, giữ lại một phần nhiệt lượng, giúp bề mặt Trái Đất ấm hơn và duy trì sự sống.
Tuy nhiên, do nồng độ khí nhà kính ngày càng tăng, nhiệt độ Trái Đất đã tăng lên đáng kể, gây ra nhiều tác động nghiêm trọng.
Nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính là gì?
Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), hầu hết lượng khí nhà kính như CO₂, CH₄, N₂O, HFC,…hầu hết là do con người tạo ra (hay còn gọi là khí nhà kính nhân tạo). Tất cả đều xuất phát từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch để sản xuất điện và vận chuyển, các hoạt động sử dụng đất, nông nghiệp, cũng như các quá trình công nghiệp.
Sản xuất điện và nhiệt
Báo cáo Đánh giá lần thứ năm của IPCC cho biết, việc đốt than, dầu, khí đốt để sản xuất điện và nhiệt chiếm một phần tư tổng lượng khí thải nhà kính do con người tạo ra trên toàn cầu, trở thành nguồn phát thải lớn nhất. Tại Hoa Kỳ, theo dữ liệu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA), đây là nguồn phát thải lớn thứ hai (sau giao thông), chiếm khoảng 28% tổng lượng khí thải của nước này vào năm 2021. Loại khí thải chủ yếu là carbon dioxide (CO₂), cùng với một lượng nhỏ methane (CH₄) và nitrous oxide (N₂O).
Nông nghiệp và sử dụng đất
Theo IPCC, khoảng một phần tư tổng lượng khí thải nhà kính toàn cầu có nguồn gốc từ nông nghiệp và các hoạt động sử dụng đất khác, như phá rừng. Các hoạt động nông nghiệp—chủ yếu là chăn nuôi gia súc và trồng trọt—đóng góp khoảng 10% lượng khí thải nhà kính vào năm 2021. Trong đó, phần lớn là khí methane (CH₄), được sinh ra từ quá trình phân hủy chất thải động vật và khi bò sữa, bò thịt thải khí qua đường tiêu hóa, cùng với nitrous oxide (N₂O), thường được phát thải từ phân bón chứa nhiều nitơ.
Cây cối, thực vật và đất hấp thụ carbon dioxide (CO₂) từ không khí. Cây xanh hấp thụ CO₂ thông qua quá trình quang hợp (chuyển hóa CO₂ thành đường để nuôi cây), trong khi đất chứa các vi sinh vật giúp liên kết carbon. Vì vậy, các hoạt động sử dụng đất như phá rừng, tái trồng rừng (trồng lại cây trong rừng hiện có) và trồng rừng mới có thể làm tăng hoặc giảm lượng carbon trong khí quyển. Khi cây cối bị chặt hạ, chúng không còn khả năng hấp thụ CO₂ nữa, và khi bị đốt làm nhiên liệu sinh khối hoặc phân hủy, chúng giải phóng CO₂ trở lại khí quyển.
Công nghiệp
Theo IPCC, khoảng 20% lượng khí thải nhà kính do con người tạo ra trên toàn cầu đến từ ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất hàng hóa và nguyên liệu thô (như xi măng, thép), chế biến thực phẩm và xây dựng. Năm 2021, ngành công nghiệp chiếm 23% lượng khí thải nhân tạo tại Hoa Kỳ, trong đó chủ yếu là CO₂, ngoài ra còn có methane (CH₄), nitrous oxide (N₂O) và các khí fluorinated (F-gases).
Giao thông vận tải
Việc đốt các loại nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ, cụ thể là xăng và dầu diesel, để vận hành hệ thống giao thông trên toàn thế giới chiếm 14% tổng lượng khí thải nhà kính toàn cầu, theo Báo cáo Đánh giá lần thứ năm của IPCC.
Loại khí phát thải chính là carbon dioxide (CO₂), mặc dù quá trình đốt nhiên liệu cũng tạo ra một lượng nhỏ methane (CH₄) và nitrous oxide (N₂O). Ngoài ra, hệ thống điều hòa không khí và phương tiện vận chuyển hàng đông lạnh cũng phát thải các khí fluorinated (F-gases).
Tòa nhà
Theo IPCC, hoạt động của các tòa nhà tạo ra khoảng 6,4% tổng lượng khí thải nhà kính toàn cầu. Nhà ở và doanh nghiệp đóng góp khoảng 13% tổng lượng khí thải gây nóng lên toàn cầu, theo EPA.
Lượng khí thải này chủ yếu bao gồm carbon dioxide (CO₂) và methane (CH₄), phát sinh từ việc đốt khí tự nhiên và dầu để sưởi ấm và nấu ăn. Ngoài ra, khí fluorinated (F-gases) cũng bị rò rỉ từ hệ thống điều hòa không khí và làm lạnh, đồng thời khí thải còn đến từ quá trình xử lý rác thải và nước thải.
(Lưu ý: Những con số trên chỉ tính lượng khí thải trực tiếp, chưa bao gồm các khí thải gián tiếp như khí thải từ việc sử dụng điện cho điều hòa, chiếu sáng, thiết bị điện và cả lượng khí thải từ quá trình xây dựng tòa nhà.)
Các nguồn khác
Danh mục này bao gồm các nguồn phát thải từ các hoạt động năng lượng không liên quan trực tiếp đến đốt nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như khai thác, tinh chế, chế biến và vận chuyển dầu, khí đốt và than đá. Theo IPCC, lĩnh vực này đóng góp khoảng 9,6% tổng lượng khí thải toàn cầu.
Hậu quả của hiệu ứng nhà kính
Hiện nay, nồng độ khí nhà kính do con người thải ra trong khí quyển đang ở mức cao nhất từ trước đến nay, khiến Trái Đất nóng lên nhanh chóng. Theo IPCC, kể từ thời kỳ tiền công nghiệp đến nay, nhiệt độ trung bình của Trái Đất đã tăng gần 2°F (1,1°C), trong đó hai phần ba mức tăng này xảy ra chỉ trong vài thập kỷ gần đây.
Theo IPCC, nếu muốn giữ nhiệt độ toàn cầu không tăng quá 1,5°C (2,7°F) so với mức tiền công nghiệp, thế giới chỉ có thể thải thêm 400 tỷ tấn CO₂ kể từ đầu năm 2020. Với tốc độ phát thải hiện tại, nhân loại sẽ sử dụng hết “ngân sách carbon” này vào khoảng năm 2030.
Việc đốt nhiên liệu hóa thạch là nguyên nhân chính thúc đẩy biến đổi khí hậu, gây ra những tác động nghiêm trọng đến hệ thống khí hậu toàn cầu. Tác hại của hiệu ứng nhà kính bao gồm:
- Gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết cực đoan như nắng nóng, bão, hạn hán và lũ lụt.
- Làm thay đổi lượng mưa, khiến khu vực ẩm ướt càng ẩm ướt hơn, còn khu vực khô hạn lại càng khô hạn hơn.
- Mực nước biển dâng cao do băng ở hai cực và sông băng tan chảy, kết hợp với hiện tượng nước biển nóng lên (nước ấm giãn nở, góp phần làm tăng mực nước).
- Thay đổi hệ sinh thái và môi trường sống tự nhiên, ảnh hưởng đến phạm vi sinh sống, hoạt động theo mùa và hành vi di cư của các loài động vật.
Biến đổi khí hậu tác động trực tiếp đến nơi con người sinh sống, cách chúng ta làm việc và sản xuất lương thực, đặc biệt là đối với những cộng đồng dễ bị tổn thương. Nhiệt độ tăng cao khiến số lượng côn trùng truyền bệnh như sốt xuất huyết gia tăng, trong khi các đợt nắng nóng trở nên gay gắt và nguy hiểm hơn đối với con người. Hạn hán và lũ lụt do biến đổi khí hậu cũng đe dọa nghiêm trọng đến nền nông nghiệp.
Nghiên cứu chỉ ra rằng, cứ mỗi 1°C Trái Đất nóng lên, năng suất cây trồng có thể giảm từ 3 – 7%. Tình trạng thiếu lương thực có thể dẫn đến di cư hàng loạt và bất ổn chính trị trên toàn cầu.
Giải pháp giảm hiệu ứng nhà kính
Giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và phát triển năng lượng tái tạo
Nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và khí đốt là nguồn phát thải CO₂ lớn nhất. Chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió, thủy điện và sinh khối là một trong những cách hiệu quả nhất để giảm phát thải khí nhà kính.
Điện mặt trời là một trong những nguồn năng lượng sạch và dồi dào nhất. Việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời giúp giảm phụ thuộc vào lưới điện truyền thống, giảm phát thải CO₂ từ các nhà máy nhiệt điện than và tiết kiệm chi phí điện năng.
Một số lợi ích của điện mặt trời bao gồm:
- Không phát thải khí nhà kính trong quá trình vận hành.
- Giảm hóa đơn tiền điện, đặc biệt phù hợp với doanh nghiệp và hộ gia đình.
- Giảm áp lực lên lưới điện quốc gia và tăng cường an ninh năng lượng.
- Tận dụng mái nhà, không chiếm diện tích đất canh tác như một số loại năng lượng tái tạo khác.
Cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng
Bên cạnh việc chuyển đổi sang năng lượng sạch, chúng ta cũng cần sử dụng năng lượng hiệu quả hơn bằng cách:
- Sử dụng thiết bị tiết kiệm điện như đèn LED, điều hòa Inverter, máy nước nóng năng lượng mặt trời.
- Cách nhiệt cho nhà ở và công trình để giảm tiêu thụ điện làm mát/sưởi ấm.
- Sử dụng phương tiện giao thông tiết kiệm nhiên liệu hoặc xe điện để giảm khí thải CO₂ từ ngành giao thông.
Phát triển giao thông xanh
Ngành giao thông là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất. Một số giải pháp để giảm phát thải trong lĩnh vực này bao gồm:
- Thúc đẩy phương tiện chạy bằng điện, giảm dần xe sử dụng xăng, dầu diesel.
- Phát triển hệ thống giao thông công cộng, khuyến khích người dân sử dụng xe buýt, tàu điện thay vì phương tiện cá nhân.
- Hạn chế phương tiện cá nhân chạy bằng nhiên liệu hóa thạch thông qua các chính sách thuế, phí môi trường.
Tăng cường trồng rừng và bảo vệ hệ sinh thái
Rừng hấp thụ một lượng lớn CO₂ từ khí quyển, giúp giảm hiệu ứng nhà kính. Do đó, cần:
- Hạn chế phá rừng, đặc biệt là rừng nhiệt đới có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ carbon.
- Tăng cường trồng rừng, phục hồi hệ sinh thái để cải thiện khả năng hấp thụ CO₂.
- Bảo vệ đất ngập nước, rừng ngập mặn vì đây là những hệ sinh thái có khả năng hấp thụ khí nhà kính cao.
Thay đổi thói quen tiêu dùng và sản xuất
- Tiết kiệm điện và nước trong sinh hoạt hàng ngày.
- Giảm sử dụng nhựa dùng một lần, tái chế và tái sử dụng các vật liệu.
- Ăn uống bền vững, hạn chế tiêu thụ thịt đỏ (chăn nuôi bò tạo ra nhiều khí methane).
- Khuyến khích mô hình kinh tế tuần hoàn, giảm chất thải và tái sử dụng nguyên liệu trong sản xuất.
Hiệu ứng nhà kính đang ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và cuộc sống con người trên toàn cầu. Nếu không có biện pháp giảm thiểu khí nhà kính, Trái Đất sẽ tiếp tục nóng lên, kéo theo nhiều thảm họa thiên nhiên và những thay đổi không thể đảo ngược. Mỗi cá nhân, tổ chức và quốc gia cần chung tay hành động, từ việc sử dụng năng lượng sạch, tiết kiệm tài nguyên đến bảo vệ rừng và thay đổi thói quen tiêu dùng. Chỉ khi có sự hợp tác toàn diện, chúng ta mới có thể kiểm soát hiệu ứng nhà kính và bảo vệ hành tinh cho thế hệ mai sau.
