Tìm con đường mới cho tương lai ngành năng lượng

Nhà máy Điện nguyên tử Rancho-seco (bang California - Mỹ)

Đây là một thách thức ghê gớm không mấy khi gặp phải. “Dịch chuyển kiến tạo” về cung cấp năng lượng mà thế giới phải đối mặt lần gần đây nhất đã xảy ra trước đây gần một thế kỷ. Đó là khi mà thế giới, trong quá  trình công nghiệp hoá, chuyển từ nhiên liệu dùng trong giao thông là cacbua hyđrô (ngũ cốc nuôi động vật) sang dùng hyđrocacbon (xăng, dầu hoả, dầu điêden); than, khí đốt và dầu được tăng cường sử dụng trong công nghiệp; và điện năng bước lên diễn đàn với vai trò chi phối trong việc sử dụng rộng rãi năng lượng. Cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20 đã chứng kiến sự cách tân cơ sở hạ tầng năng lượng ở mức độ chưa từng có trong lịch sử.

Giờ đây chúng ta phải làm lại công việc đó một lần nữa. Trên trái đất chúng ta hiện nay, thành phố nào, ngôi làng nào cũng cần thêm năng lượng. Cân bằng nguồn năng lượng và cơ sở hạ tầng năng lượng của chúng ta hiện nay đang phải gồng lên để đáp ứng nhu cầu cao chưa từng thấy. Sản lượng dầu không còn tăng nhanh được như trước, mặc dầu giá đạt tới mức cao kỷ lục trong thời gian gần đây. Việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân gặp cản trở bởi thiếu lao động và nguồn cung cấp, giá nhiên liệu thất thường, các yếu tố kinh tế và chính sách điều tiết khó lường. Nhà máy điện, đường ống dẫn dầu, khí và hệ thống truyền tải điện ngày càng khó tìm nơi bố trí và giá thành xây dựng ngày càng cao. Những vấn đề này tự chúng đã gây ra khủng hoảng, nhưng tình hình lại càng tồi tệ hơn bởi những quan ngại về phát thải khí nhà kính. Nhiều phương pháp đã được kiểm chứng và trước đây được coi là đúng thì giờ đây lại không thể chấp nhận được, vì lý do chính trị hoặc kinh tế. Chúng ta cần phải có những nguồn năng lượng hoàn toàn mới đồng thời phải thay đổi về căn bản phương cách sử dụng những nguồn năng lượng truyền thống.

Nói cách khác, chúng ta cần có những sáng chế, thật nhiều sáng chế. Trong hoàn cảnh bó buộc hiện nay, con đường duy nhất khả dĩ để đáp ứng nhu cầu trong tương lai là phải có những ý tưởng mới. Nhưng ai sẽ là người phát minh cơ sở hạ tầng năng lượng tương lai của chúng ta?

Sẽ là phi thực tế nếu mong chờ ngành năng lượng đẻ ra được cách tư duy cách mạng. Chắc chắn là các ngành công nghiệp không thể tự hoá thân, bởi vì trong mấy thập kỷ qua, nhiều đại gia trong ngành điện tử số, máy tính và internet đã khiến tất cả chúng ta phải kinh ngạc với cả một trào lưu liên tục những cải tiến về căn bản. Vậy mà ngành năng lượng xem ra lại thiếu tia lửa sáng tạo. Nó già cỗi, chín chắn và không chịu thay đổi.

Nói vậy không có nghĩa là phê phán chỉ trích. Với hệ thống năng lượng của chúng ta đồ sộ và phức tạp như hiện nay, chúng ta cần có cách vận hành chín chắn để cung cấp năng lượng một cách tin cậy cho nền kinh tế toàn cấu. Đây thực sự là một nhiệm vụ quá nặng nề, và ở góc độ nào đó, nó không tương hợp với những rủi ro không tránh khỏi khi theo đuổi những ý tưởng mới về căn bản.

Còn về phía Bộ Năng lượng Mỹ thì sao? Quả thực là các phòng thí nghiệm quốc gia trực thuộc Bộ cũng có đưa ra một số ý tưởng táo bạo. Thế nhưng thành tích về đưa các ý tưởng này áp dụng vào thực tiễn không được ấn tượng như vậy. Xét cho cùng, cuộc cách mạng máy tính đến với chúng ta không phải là từ Bộ Máy tính Mỹ. Chúng ta không nên chờ đợi sức mạnh biến đổi đến từ phía nhà nước, bởi vì về góc độ nào đó thậm chí họ còn kém thích hợp hơn cả những công ty “chín chắn” trong việc kích thích những cải tiến mới mẻ và đưa chúng vào áp dụng rộng rãi. Đành rằng việc Nhà nước tài trợ cho các công trình nghiên cứu cơ bản là có hiệu quả. Thế nhưng phần lớn tiền của Nhà nước dành cho “nghiên cứu năng lượng” trên thực tế lại rơi vào một số không nhiều các đơn vị áp dụng thử các cách tiếp cận dè dặt, nửa vời hoặc vào những công trình thí điểm mà kết quả là làm tăng chí phí tại địa phương hơn là kích thích phát minh.

Còn về vốn nghiên cứu khoa học? Ở Thung lũng Silicon (vùng miền tây bang California nổi tiếng về các ngành thiết kế và chế tạo công nghệ cao) công nghệ sạch đang là đề tài rất thịnh hành. Tháng nào cũng có vài chục công trình đầu tư phát triển công nghệ năng lượng mới. Tôi kỳ vọng nhiều về những con người này, nhưng đáng tiếc là họ gặp một số vấn đề về cơ chế. Các nhà đầu tư cho nghiên cứu khoa học mong muốn thu hồi vốn nhanh chóng từ những thị trường phát triển nhanh. Họ e ngại những ngành công nghiệp đã đứng tuổi, đặc biệt là những ngành có điều tiết nhà nước. Kết quả là hầu như toàn bộ đầu tư vào nghiên cứu khoa học công nghệ sạch đều dành cho hỗ trợ năng lượng mặt trời, gió, êtanol xelulô và các năng lượng thay thế khác, tất cả đều là những “vùng đất mới”, không có các đối thủ cạnh tranh cố thủ bám trụ.

Chúng ta có thể tranh thủ mọi sự giúp đỡ có thể, do vậy các cải tiến trong điện mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác đều hết sức đáng hoan nghênh. Tuy nhiên, nếu chỉ là giải quyết một phần nhỏ của vấn đề thì được, còn lớn hơn thì những cải tiến này hoàn toàn không đủ khả năng, thậm chí cho dù chi phí giảm và đầu tư tăng nhanh hơn dự kiến, nhờ đó không cần Nhà nước trợ cấp nữa như hiện nay. Chúng ta mãi mãi sẽ cần có điện vào ban đêm và những khi lặng gió, cần có điện trong xe và trong nhiều tình huống và địa điểm khác mà ở đó năng lượng mặt trời và gió hoàn toàn không thích hợp. Cái chúng ta yêu cầu không chỉ là năng lượng đơn thuần mà năng lượng có thể chuyên tải qua lưới điện luôn biến đổi, ở những nơi và mỗi khi chúng ta cần. Do vậy, mặc dù năng lượng tái tạo rõ ràng là một phần của giải pháp nhưng chúng lại chiếm dụng một tỉ lệ quá đáng về trí tuệ, thời gian sáng chế, sự sáng tạo trong kinh doanh và vốn nghiên cứu khoa học dành cho các tiến bộ trong ngành năng lượng.

Chúng ta cần định hướng lại, tập trung các nguồn lực này vào nơi mang lại nhiều lợi ích nhất: tìm ra cách khác để khai thác các nguồn năng lượng sơ cấp như than, dầu, khí và năng lượng hạt nhân. Ở Thung lũng Silicôn, người ta không buồn quan tâm tới các hyđrôcacbon vốn được coi là “bẩn”. Các trường đại học, một số công ty độc lập và một phòng thí nghiệm quốc gia cỡ nhỏ có thực hiện một số công trình về lĩnh vực này. Nhưng khó có thể nói đó là nơi ươm trồng những phát minh sáng tạo. Một thực tế đáng buồn là có nhiều người thông minh quan tâm đến công việc kinh doanh tương lai của dầu khí hơn là phát minh ra những công nghệ mới làm thay đổi tương lai của các ngành công nghiệp này. Cất giữ với chi phí thấp khí cacbonic phát thải từ các nhà máy nhiệt điện than và khí đốt là hai trong số những thách thức kỹ thuật nổi bật của thời đại chúng ta, tuy nhiên hoạt động sáng chế dành cho các bài toán này còn quá ít ỏi.

Nhà máy điện Broadway (Mỹ)

Điều kỳ lạ là mặc dầu chỉ được cải thiện bước một ở mức khiêm tốn, điện hạt nhân vẫn thuộc số những phương án tốt nhất để phát điện qui mô lớn không phát thải cacbon. Hãy hình dung điện hạt nhân sẽ còn có thể góp phần lớn hơn biết bao nếu như chúng ta tìm ra công nghệ điện hạt nhân khác có khả năng giải quyết được một số nhược điểm hiện nay của các nhà máy điện hạt nhân, ví dụ như chi phí nhiên liệu bấp bênh, hệ thống cốt lõi nhà máy quá phức tạp, rủi ro phổ biến vũ khí hạt nhân, chu kỳ nhiên liệu một chiều (once-through fuel cycle) kém hiệu quả và hệ quả là phải có khâu tái chế. Đó không phải là những mục tiêu không tưởng. Công ty chúng tôi và một số công ty khác đang tích cực thăm dò những sáng chế xử lý các vấn đề này.

Tuy nhiên chúng ta cần thu hút nhiều hơn nữa nỗ lực sáng chế và sáng tạo trong kinh doanh của toàn thế giới nhằm hoá giải các thách thức này. Muốn vậy, quyền sở hữu trí tuệ trong ngành năng lượng toàn cầu phải được thực sự tôn trọng. Các nhà sáng chế bỏ công sức vào những lĩnh vực mà họ mong đợi có thể nhận được thù lao xứng đáng một khi ý tưởng của họ được đưa vào áp dụng có lợi ở bất cứ nơi nào trên thế giới. Tuy nhiên điều này không phải lúc nào cũng đúng đối với các công nghệ năng lượng. Khi mà ngày càng có nhiều sáng kiến trong công nghệ năng lượng nảy sinh từ các nền kinh tế mới nổi lên, các quốc gia này sẽ nhận thức rằng mọi người đều được hưởng lợi khi sử dụng phí lixăng để trả công cho người sáng chế, cho dù họ là người nước nào. Đồng thời, các chính phủ cần bắt buộc áp dụng quyền sở hữu trí tuệ trên toàn cầu, coi đó là một phần của chiến lược năng lượng dài hạn, bởi vì đây là yêu cầu tiên quyết để thay đổi nhanh chóng công nghệ.

Tôn trọng quyền của nhà sáng chế là điều kiện cần để thay đổi ngành năng lượng, nhưng đó chưa phải là điều kiện đủ. Chúng ta cũng cần các công ty tư nhân đóng vai trò lớn hơn trong việc kết nối các nhà sáng chế với các công ty đầu tư, cơ sở chế tạo nhà máy và các công ty điện lực là những đơn vị phát triển và triển khai những công nghệ mới này. Cùng với việc khiến cho thị trường sáng chế rộng mở và minh bạch hơn, các đơn vị môi giới này còn có thể xử lý những vấn đề pháp lý và kinh doanh giúp các nhà sáng chế để họ có thể tập trung vào lĩnh vực sở trường yêu mến nhất của họ, đó là sáng chế.

Để vượt qua thách thức công nghệ tầm cỡ như vậy, chúng ta phải đầu tư có chủ đích như một xã hội đầu tư vào sáng chế trong lĩnh vực sản xuất năng lượng theo mọi cách có thể. Một mặt chúng ta theo đuổi những đột phá trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt và các nguồn năng lượng liên quan, chúng ta còn phải tìm con đường khác trong sử dụng các nguồn năng lượng truyền thống để đạt hiệu suất cao hơn, cắt giảm phát thải cacbon và không để cạn kiệt kho nhiên liệu chờ đến khi chuyển sang cơ sở hạ tầng năng lượng mới.