Anh phát hiện vỏ cây trong khu rừng hấp thụ khí metan có thể giúp giảm biến đổi khí hậu

Nghiên cứu do nhóm các nhà sinh thái học và khoa học khí hậu từ ĐH Birmingham (Anh) đã tìm hiểu quá trình trao đổi khí metan ở cây phát triển trên vùng đất thoát nước tốt, bao gồm hầu hết các khu rừng trên thế giới.

Nhóm đã đo quá trình trao đổi khí metan trên hàng trăm thân cây trong các khu rừng trải dài giữa Amazon và Panama, xuyên qua Thụy Điển và gần thành phố Oxford, Anh. Họ ngạc nhiên khi phát hiện cây hấp thụ khí metan từ khí quyển và quá trình loại bỏ khí metan này diễn ra càng mạnh hơn khi đi lên phần thân cây càng cao hơn.

Sau đó, nhóm dùng công nghệ quét laser mặt đất để tính diện tích vỏ cây trên toàn cầu, tính đến từng cành nhánh nhỏ nhất. Nhóm phát hiện nếu trải phẳng, diện tích vỏ cây sẽ bao trùm toàn bộ bề mặt Trái đất, tức đây là một bề mặt cực lớn để hấp thụ khí nhà kính.

Nhóm ước tính mỗi năm cây cối có thể hấp thụ khoảng 25 - 50 triệu tấn khí metan trong khí quyển, hầu hết là nhờ vào các khu rừng nhiệt đới. Tuy nhiên diện tích rừng đang thu hẹp do nạn phá rừng - một thay đổi có thể làm ảnh hưởng đến lượng metan trong khí quyển.

Vỏ cây trong các khu rừng trên khắp thế giới có thể hấp thu khí metan. Ảnh minh họa

Việc khử carbon trong hệ thống năng lượng và kinh tế toàn cầu là con đường trọng yếu để giải quyết biến đổi khí hậu, song việc hấp thụ metan của vỏ cây cũng mở ra một cách tiếp cận khác về giải pháp khí hậu dựa vào thiên nhiên.

Metan đóng góp khoảng 1/3 sự ấm lên toàn cầu quan sát được kể từ thời tiền công nghiệp. 20 năm qua, nồng độ khí metan trong khí quyển đã tăng lên nhanh chóng. Đây là vấn đề đối với khí hậu Trái đất vì khí metan giữ nhiệt nhiều hơn trong khí quyển so với lượng CO2 tương đương, song CO2 có thể tồn tại hàng trăm năm trong khí quyển, trong khi metan chỉ khoảng 10 năm.

Việc có "tuổi thọ" ngắn này có nghĩa là bất kỳ sự thay đổi nào đối với nguồn khí metan hay sự loại bỏ khí metan khỏi khí quyển đều có tác động nhanh chóng. Nếu quá trình loại bỏ được tăng cường, đây có thể là một chiến thắng về khí hậu giúp giảm thiểu quá trình biến đổi khí hậu đang ngày càng nghiêm trọng.

Liên quan tới các nghiên cứu về các chất liệu có khả năng hút khí metan, trước đó, các khoa học gia đến từ Phòng Thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore và Trường Đại học California ở Berkeley (Mỹ) đã phát hiện các chất liệu mới để thu giữ khí metan.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các nghiên cứu dựa vào những mô phỏng máy tính có hệ thống về tính hiệu quả của việc thu giữ khí metan bằng cách sử dụng 2 chất liệu khác nhau – các dung môi lỏng và nanoporous zeolite (đây là các chất liệu xốp thường được sử dụng làm chất hút bám). Trong khi các dung môi lỏng không hiệu quả cho việc thu giữ khí metan thì một nhúm zeolite cũng đủ hấp thụ khí metan.

Qua một nghiên cứu kéo dài, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng không có dung môi phổ biến nào (bao gồm các chất lỏng ion) có đủ sức hút khí metan để có thể đưa vào sử dụng thực tế. Tuy nhiên, một cuộc sàng lọc hệ thống gồm khoảng 100.000 cấu trúc zeolite đã phát hiện một vài ứng cử viên đầy hứa hẹn.

Zeolite là những cấu trúc độc nhất có thể được sử dụng cho nhiều kiểu tách khí và nhiều ứng dụng tích trữ khí khác nhau. Trong các mô phỏng của nhóm nghiên cứu này, một zeolite cụ thể có tên là SBN đã thu giữ đủ khí metan để biến nó thành khí metan có độ tinh khiết cao, lần lượt khí này được sử dụng để phát điện. Ngoài ra, 2 zeolite khác có tên là ZON và FER có thể tập trung các luồng khí metan loãng thành những mật độ tập trung ôn hòa mà có thể được sử dụng để xử lý không khí thông gió ở các mỏ than.

Theo các nhà nghiên cứu, khí metan là một trong những tác nhân gây biến đổi khí hậu toàn cầu, góp 30% vào sự nóng lên của khí hậu hiện nay. Điều đáng quan tâm đối với khí metan đó là nó đang tăng lên, do các rò rỉ liên quan đến việc mở rộng khai thác dầu và khí đốt trái quy định một cách nhanh chóng và khả năng thải khí metan quy mô rộng từ Bắc Cực khi băng tiếp tục tan và các chất liệu phân hủy thải khí metan ra khí quyển. Đồng thời, khí metan là nguồn năng lượng đang phát triển, và việc làm giảm khí metan xâm lấn là chìa khóa để tránh các mức độ nóng lên nguy hiểm của khí hậu toàn cầu.

Một nghiên cứu do Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) thực hiện cho thấy khí metan gây hại cho môi trường nhiều gấp 33 lần so với CO2 trong hơn 100 năm qua và là tác nhân hàng đầu khiến toàn cầu ấm lên. Các nghiên cứu gia nhận thấy rằng thải khoảng 1% khí metan riêng từ Bắc Cực cũng có thể gây hiệu ứng nóng lên của khí hậu toàn cầu tương ứng với hiệu ứng nóng lên do CO2 được bơm vào khí quyển từ hoạt động của con người tính từ lúc bắt đầu Cuộc cách mạng Công nghiệp.

Liên quan tới hành động giảm tác hại của khí metan, trước đó Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành kế hoạch triển khai thực hiện kế hoạch hành động giả phát thải khí metan đến năm 2030. 

Bộ Tài nguyên và Môi trường phân công nội dung, nhiệm vụ cụ thể cho các đơn vị trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường và xác định danh mục các nhiệm vụ ưu tiên bảo đảm triển khai hiệu quả các nhiệm vụ được giao tại Quyết định số 942/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ nhằm đạt được mục tiêu về giảm phát thải khí metan đến năm 2030 trong phạm vi quản lý của Bộ Tài nguyên và Môi trường, thực hiện nỗ lực quốc gia giảm ít nhất 30% tổng lượng phát thải khí mêtan vào năm 2030 so với mức phát thải khí metan năm 2020.

Xây dựng và thực hiện Kế hoạch chi tiết giảm phát thải khí metan trong quản lý chất thải rắn và xử lý nước thải. Lồng ghép nội dung giảm phát thải khí metan vào chiến lược, quy hoạch, kế hoạch liên quan đến ứng phó với biến đổi khí hậu.

Xây dựng và thực hiện quy định về kiểm kê khí metan bậc cao nhất theo hướng dẫn của Ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu đối với các nguồn phát thải khí mêtan chính.

Xây dựng các tiêu chuẩn quốc gia, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, hướng dẫn kỹ thuật về phòng ngừa, giảm thiểu phát sinh, phân loại chất thải rắn tại nguồn, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải; giảm phát thải khí metan trong quản lý chất thải rắn và xử lý nước thải.

Xây dựng quy định pháp luật, cơ chế, chính sách quản lý tín chỉ carbon; hoạt động trao đổi hạn ngạch phát thải khí nhà kính và tín chỉ carbon thu được từ giảm phát thải khí metan.

An Dương (T/h)