Ô nhiễm từ than và chất đốt sinh khối tại Trung Quốc đã làm giảm tới 13% điện năng mặt trời.

(Ảnh: Shutterstock)

Than được nhiều người ví như kẻ thù của năng lượng tái tạo. Nhiên liệu hóa thạch sơ khai này đang dần được loại bỏ và thay thế bằng năng lượng mặt trời và năng lượng gió có giá rẻ hơn. Tuy nhiên, gần đây người ta lại phát hiện ra một tác dụng tiêu cực nữa của than, trực tiếp cản trở sự vận hành sản xuất năng lượng mặt trời.

Theo nghiên cứu mới, tình trạng ô nhiễm không khí do than gây ra tại Trung Quốc đang cản trở ánh sáng mặt trời và làm giảm đáng kể sản lượng điện từ các tấm pin năng lượng.

Trung Quốc đang là quốc gia dẫn đầu trong việc xây dựng năng lượng mặt trời mới, chiếm hơn một nửa số lượng lắp đặt hệ thống này trên thế giới trong năm 2017. Từ năm 2010 đến 2017, Trung Quốc đã từ mốc dưới 1 gigawatt công suất điện mặt trời lên tới 130 gigawatt và quốc gia tỷ dân này đang hướng tới việc đạt ngưỡng khoảng 400 gigawatt vào năm 2030.

Sau khi thực hiện tăng trưởng kinh tế chủ yếu dựa vào than đá và các nhiên liệu hóa thạch khác, Trung Quốc đang phải đối phó với tình trạng ô nhiễm không khí trầm trọng. Đây được xem là nguyên nhân chính gây ra sụt giảm hiệu suất điện năng của các tấm pin mặt trời.

Nghiên cứu mới đây đã thống kê dữ liệu đo lượng nhiệt bức xạ mặt trời tại Trung Quốc từ cuối những năm 1950. Cụ thể, nghiên cứu này chỉ ra rằng bức xạ mặt trời có xu hướng giảm liên tục mãi cho đến năm 2005, lúc này nó đi ngang và bắt đầu tăng lên. Điều đó tương ứng với tình trạng ô nhiễm không khí ngày càng tăng do các nhà máy nhiệt điện đốt than và các khu công nghiệp, cũng như chất đốt sinh khối. Vấn đề này cũng chỉ mới được quan tâm gần đây.

Những thành phố chím trong sương khói ô nhiễm không còn xa lạ ở Trung Quốc (Ảnh: Shutterstock)

>> Ấn Độ hủy nhiều dự án nhiệt điện than, bởi điện mặt trời đã trở nên quá rẻ

Một nhóm nghiên cứu do ông Bart Sweerts thuộc viện Công nghệ liên bang Thụy Sĩ dẫn đầu đã lấy con số thống kê trên, kết hợp với mô hình giả lập lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời của Trung Quốc để tính toán sản lượng điện mặt trời đã bị mất.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, trong toàn bộ dữ liệu được ghi nhận từ khoảng năm 1960 đến 2015, sản lượng điện năng mặt trời trung bình giảm khoảng 13%, trong đó, có năm khu vực sụt giảm nhiều nhất ở mức 20-28%. Đó chủ yếu là các trung tâm công nghiệp ở phía đông và một số vùng núi cao ở phía tây, nơi mà dù chỉ ô nhiễm không khí trong một không gian nhỏ cũng có thể gây ra tác động lớn.

Mức giảm hiệu suất của tấm pin mặt trời do ô nhiễm không khí (Ảnh: Sweerts et al./Nature Energy)

Nếu chỉ số chất lượng không khí tại Trung Quốc quay về như những năm 1950, việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời hiện tại vào năm 2016 sẽ có thể sản xuất được thêm 14 tỷ kWh điện miễn phí. Khi nhiều tấm pin mặt trời hơn nữa được chế tạo, con số này sẽ tăng lên. Đến năm 2030, không khí sạch có thể cung cấp thêm 70 tỷ kWh điện mỗi năm, tương đương với khoảng 1% tổng sản lượng điện dự kiến ​​tại thời điểm đó.

Xét về mặt kinh tế, không khí sạch sẽ có thể mang lại 1,9 tỷ USD giá trị điện chỉ trong năm 2016. Vào năm 2030, năng lượng mặt trời có thể tăng thêm 13% – tương đương giá trị 6 tỷ USD mỗi năm.

>> Báo cáo LHQ 2019: Sự sống trên Trái đất có nguy cơ hủy diệt hoàn toàn

Ngoài ra, việc cải thiện hiệu quả của tấm pin năng lượng mặt trời cũng góp phần tăng sản lượng điện năng lên khoảng 10% từ năm 2005 đến 2017, qua đó giúp tăng tính cạnh tranh về chi phí. Nếu quay trở lại thời điểm những năm 1950 với công nghệ và hiệu năng kém hơn hiện tại, vai trò của không khí trong sạch sẽ còn quan trọng hơn nữa so với các số liệu ước tính tại đây. Xét về mặt kinh tế, ô nhiễm không khí thực sự đang kìm hãm sự phát triển của năng lượng mặt trời.

Tất nhiên, các nhà nghiên cứu cho biết đây chỉ là thiệt hại không đáng kể nếu so với tổng thiệt hại về sức khỏe và kinh tế mà ô nhiễm không khí ở Trung Quốc gây ra. Tuy nhiên, ảnh hưởng tới hiệu năng điện mặt trời cũng sẽ tạo thêm động lực để loại bỏ ô nhiễm từ than và chất đốt sinh khối.

Theo Arstechnica,
Phan Anh