Vấn đề năng lượng của thế giới

Thế giới trong dữ liệu của chúng tôi trình bày dữ liệu và nghiên cứu để đạt được tiến bộ đối với các vấn đề lớn nhất của thế giới.
Bài đăng này dựa trên dữ liệu và nghiên cứu được thảo luận trong các mục của chúng tôi về Năng lượng , Tiếp cận năng lượngPhát thải khí nhà kính .

Bản tóm tắt

Thế giới thiếu các giải pháp thay thế năng lượng quy mô lớn an toàn, ít carbon và rẻ cho nhiên liệu hóa thạch. Cho đến khi chúng ta mở rộng quy mô các lựa chọn thay thế đó, thế giới sẽ tiếp tục đối mặt với hai vấn đề năng lượng của ngày nay.

Vấn đề năng lượng nhận được nhiều sự quan tâm nhất là mối liên hệ giữa tiếp cận năng lượng và phát thải khí nhà kính. Nhưng thế giới có một vấn đề năng lượng toàn cầu khác cũng lớn không kém: hàng trăm triệu người không được tiếp cận với nguồn năng lượng đầy đủ, với những hậu quả khủng khiếp đối với bản thân và môi trường.

Vấn đề chiếm ưu thế trong các cuộc thảo luận công khai về năng lượng là biến đổi khí hậu. Một cuộc khủng hoảng khí hậu gây nguy hiểm cho môi trường tự nhiên xung quanh chúng ta, cuộc sống của chúng ta ngày nay và cuộc sống của những người đến sau chúng ta.

Chính việc sản xuất năng lượng là nguyên nhân gây ra 87% lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu và như biểu đồ dưới đây cho thấy, người dân ở các nước giàu nhất có lượng phát thải cao nhất.

Biểu đồ này sẽ hướng dẫn chúng ta thảo luận về vấn đề năng lượng của thế giới. Nó cho thấy mức phát thải CO2 bình quân đầu người trên trục tung so với thu nhập trung bình ở quốc gia đó trên trục hoành.

Ở những nước mà người dân có thu nhập trung bình từ 15.000 đến 20.000 USD, lượng khí thải CO 2 bình quân đầu người gần với mức trung bình toàn cầu (4,8 tấn CO 2 mỗi năm). Ở mọi quốc gia nơi thu nhập bình quân của người dân trên 25.000 đô la, mức phát thải bình quân trên đầu người cao hơn mức trung bình toàn cầu.

Lượng khí thải CO 2 trên thế giới đang tăng nhanh chóng và đạt 36,6 tỷ tấn vào năm 2018. Chỉ cần chúng ta thải ra khí nhà kính thì nồng độ của chúng trong khí quyển sẽ tăng lên. Để chấm dứt biến đổi khí hậu, nồng độ khí nhà kính trong bầu khí quyển cần phải ổn định và để đạt được điều này, lượng phát thải khí nhà kính của thế giới phải giảm về mức không.

Giảm lượng khí thải xuống mức bằng không sẽ là một trong những thách thức lớn nhất của thế giới trong những năm tới. Nhưng vấn đề năng lượng của thế giới thực sự còn lớn hơn thế, bởi vì thế giới không có một, mà là hai vấn đề năng lượng.

Mức tiêu thụ co2 bình quân đầu người so với gdppc
Mức tiêu thụ co2 bình quân đầu người so với gdppc97930b04761 v13 850×600

Vấn đề song sinh của năng lượng toàn cầu

Vấn đề năng lượng đầu tiên: những nước có lượng khí thải carbon thấp thiếu khả năng tiếp cận năng lượng

Vấn đề năng lượng toàn cầu đầu tiên liên quan đến phía bên trái của biểu đồ phân tán ở trên.Người dân ở các nước rất nghèo có lượng khí thải rất thấp. Trung bình, người dân ở Mỹ thải ra nhiều carbon dioxide hơn trong 4 ngày so với người dân ở các nước nghèo – như Ethiopia, Uganda hoặc Malawi – thải ra trong cả năm. 1

Nguyên nhân khiến lượng khí thải của người nghèo thấp là do họ thiếu khả năng tiếp cận với năng lượng và công nghệ hiện đại. Vấn đề năng lượng của một nửa nghèo hơn trên thế giới là nghèo năng lượng . Hai biểu đồ dưới đây cho thấy phần lớn người dân ở các quốc gia có GDP bình quân đầu người dưới 25.000 USD không được sử dụng điện và nhiên liệu nấu ăn sạch. 2

Tiếp cận nhiên liệu sạch để nấu ăn so với gdp bình quân đầu người
Tiếp cận nhiên liệu sạch để nấu ăn so với gdp bình quân đầu người
Tiếp cận điện năng so với gdp bình quân đầu người
Tiếp cận điện năng so với gdp bình quân đầu người

Việc thiếu khả năng tiếp cận các công nghệ này gây ra một số vấn đề toàn cầu tồi tệ nhất trong thời đại của chúng ta.

Khi mọi người thiếu khả năng tiếp cận với các nguồn năng lượng hiện đại để đun nấu và sưởi ấm, họ dựa vào các nguồn nhiên liệu rắn – chủ yếu là củi, ngoài ra còn có phân và chất thải cây trồng.

Điều này dẫn đến một cái giá lớn đối với sức khỏe của những người nghèo năng lượng: ô nhiễm không khí trong nhà, mà WHO gọi là “nguy cơ sức khỏe môi trường đơn lẻ lớn nhất thế giới.” 3 Đối với những người nghèo nhất trên thế giới, đây là yếu tố nguy cơ lớn nhất dẫn đến tử vong sớm và nghiên cứu sức khỏe toàn cầu cho thấy ô nhiễm không khí trong nhà là nguyên nhân gây ra 1,6 triệu ca tử vong mỗi năm, gấp đôi số ca tử vong do điều kiện vệ sinh kém.

Việc sử dụng gỗ như một nguồn năng lượng cũng có tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh chúng ta. Sự phụ thuộc vào củi là lý do tại sao nghèo đói có liên quan đến nạn phá rừng. FAO báo cáo rằng ở lục địa châu Phi, sự phụ thuộc vào gỗ làm nhiên liệu là nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến suy thoái rừng. 5 Trên khắp Đông, Trung và Tây Phi, củi cung cấp hơn một nửa tổng năng lượng. 6

Cuối cùng, việc thiếu khả năng tiếp cận năng lượng khiến mọi người phải sống trong cảnh nghèo đói. Không có điện có nghĩa là không làm lạnh thực phẩm; không có máy giặt hoặc máy rửa chén; và không có ánh sáng vào ban đêm. Bạn có thể đã nhìn thấy những bức ảnh trẻ em ngồi dưới ngọn đèn đường vào ban đêm để làm bài tập. 7

Vấn đề năng lượng đầu tiên của thế giới là vấn đề nghèo năng lượng – những người không được tiếp cận đầy đủ với các nguồn năng lượng hiện đại phải chịu điều kiện sống nghèo nàn.

Vấn đề năng lượng thứ hai: những người có khả năng tiếp cận năng lượng tạo ra lượng khí thải nhà kính quá cao

Vấn đề năng lượng thứ hai là vấn đề được biết đến nhiều hơn, và liên quan đến phía bên phải của biểu đồ phân tán ở trên: phát thải khí nhà kính quá cao.

Những người cần giảm phát thải nhiều nhất là những người cực kỳ giàu có. Diana Ivanova và Richard Wood (2020) vừa chỉ ra rằng 1% người giàu nhất ở EU thải ra trung bình 43 tấn CO 2 hàng năm – gấp 9 lần mức trung bình toàn cầu là 4,8 tấn. số 8

Tuy nhiên, việc tập trung vào những người giàu có thể tạo ra ấn tượng rằng chỉ có vấn đề về lượng khí thải của những người cực kỳ giàu có. Điều chưa được làm rõ trong cuộc tranh luận công khai là để nguồn cung cấp năng lượng của thế giới được bền vững, lượng phát thải khí nhà kính của phần lớn dân số thế giới hiện đang quá cao. Vấn đề lớn hơn đối với những người cực kỳ giàu, nhưng nó không chỉ giới hạn ở họ.

Mục tiêu của Thỏa thuận Paris là giữ cho nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng xuống dưới 2 ° C so với mức tiền công nghiệp và “theo đuổi các nỗ lực để hạn chế mức tăng nhiệt độ lên 1,5 ° C”. 9

Để đạt được mục tiêu này, lượng phát thải phải giảm xuống bằng không trong những thập kỷ tới. 10

Ở các quốc gia giàu có hơn, nơi ít người đang phải chịu cảnh nghèo đói về năng lượng, ngay cả lượng khí thải của những người rất nghèo nhất cũng cao hơn rất nhiều. Bài báo của Ivanova và Wood cho thấy ở các nước như Đức, Ireland và Hy Lạp, hơn 99% hộ gia đình có lượng khí thải bình quân đầu người trên 2,4 tấn mỗi năm.

Các quốc gia duy nhất có lượng phát thải gần bằng 0 là những quốc gia có đa số bị nghèo năng lượng. 11 Các quốc gia gần nhất là các quốc gia rất nghèo nhất ở châu Phi: Malawi, Burundi và Cộng hòa Dân chủ Congo.

Nhưng điều này phải trả một cái giá lớn đối với chính họ như biểu đồ này cho thấy. Không có nước nghèo nào mà người dân có mức sống tương đương với mức sống của người dân ở các nước giàu hơn.

Và vì điều kiện sống tốt hơn khi GDP bình quân đầu người cao hơn, nên cũng có trường hợp lượng khí thải CO 2 cao hơn ở những nơi có điều kiện sống tốt hơn. Phát thải cao ở nơi tỷ lệ tử vong ở trẻ em thấp nhất, nơi trẻ em được tiếp cận giáo dục tốt, và nơi có ít trẻ em bị đói.

Lý do cho điều này là ngay khi mọi người tiếp cận với năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch, lượng phát thải của họ quá cao để có thể bền vững về lâu dài (xem tại đây).

Mọi người cần được tiếp cận với năng lượng để có một cuộc sống tốt đẹp. Nhưng trong một thế giới mà nhiên liệu hóa thạch là nguồn năng lượng chủ đạo, việc tiếp cận với năng lượng hiện đại đồng nghĩa với việc lượng khí thải carbon quá cao.

Do đó, mô tả chính xác hơn về vấn đề năng lượng toàn cầu thứ hai là: phần lớn dân số thế giới – tất cả những người không quá nghèo – có lượng phát thải khí nhà kính quá cao để có thể bền vững về lâu dài.

Tương quan của gdp - cuộc sống ở các mức thu nhập khác nhau như thế nào
Tương quan của gdp – cuộc sống ở các mức thu nhập khác nhau như thế nào

Các lựa chọn thay thế hiện tại là nghèo năng lượng hoặc nhiên liệu hóa thạch và khí nhà kính

Biểu đồ ở đây là phiên bản của biểu đồ phân tán ở trên và tóm tắt hai vấn đề năng lượng toàn cầu: Màu tím là những người sống trong tình trạng nghèo năng lượng, màu xanh lam là những người có lượng khí thải nhà kính quá cao nếu chúng ta muốn tránh biến đổi khí hậu nghiêm trọng.

Cho đến nay, tôi vẫn nhìn vấn đề năng lượng toàn cầu một cách tĩnh tại, nhưng tất nhiên thế giới đang thay đổi.

Trong nhiều thiên niên kỷ, tất cả tổ tiên của chúng ta đều sống trong bong bóng màu hồng: phụ thuộc vào gỗ đồng nghĩa với việc họ phải chịu ô nhiễm không khí trong nhà; sự cần thiết của việc lấy củi và đất nông nghiệp có nghĩa là phá rừng; và công nghệ tối thiểu có nghĩa là tổ tiên của chúng ta đã sống trong điều kiện cực kỳ nghèo đói.

Trong hai thế kỷ qua, ngày càng có nhiều người chuyển từ vùng màu tím sang vùng màu xanh lam trong biểu đồ. Về nhiều mặt, đây là một sự phát triển rất tích cực. Tăng trưởng kinh tế và tăng khả năng tiếp cận với năng lượng hiện đại đã cải thiện điều kiện sống của người dân.

Ở các quốc gia giàu có hầu như không có ai chết vì ô nhiễm không khí trong nhà và điều kiện sống tốt hơn nhiều theo nhiều cách như chúng ta đã thấy ở trên. Điều đó cũng có nghĩa là chúng ta đã đạt được tiến bộ trong việc chống lại mặt trái sinh thái của tình trạng nghèo năng lượng: Mối liên hệ giữa nghèo đói và sự phụ thuộc vào củi đốt là một trong những lý do chính khiến nạn phá rừng giảm theo tốc độ tăng trưởng kinh tế. 12 Và tiến bộ theo hướng đó diễn ra rất nhanh: trung bình mỗi ngày trong thập kỷ qua, có 315.000 người trên thế giới được sử dụng điện lần đầu tiên trong đời.

Nghèo đói năng lượng so với phát thải khí nhà kính không bền vững 1
Nghèo đói năng lượng so với phát thải khí nhà kính không bền vững 1

Nhưng trong khi điều kiện sống được cải thiện, lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính lại tăng lên.

Biểu đồ cho thấy điều này có ý nghĩa gì đối với phát thải khí nhà kính trong thế hệ trước. Biểu đồ là một phiên bản của biểu đồ phân tán ở trên, nhưng nó cho thấy sự thay đổi theo thời gian – từ năm 1990 đến dữ liệu hiện có mới nhất.

Dữ liệu hiện cũng được vẽ trên thang log log, điều này có lợi thế là bạn có thể thấy tỷ lệ thay đổi một cách dễ dàng. Trên trục logarit, độ dốc của đường tương ứng với tốc độ thay đổi. Biểu đồ cho thấy các nước có thu nhập thấp và trung bình đã tăng lượng khí thải của họ với tỷ lệ rất giống nhau.

Theo mặc định, biểu đồ hiển thị sự thay đổi thu nhập và phát thải của 14 quốc gia là nơi sinh sống của hơn 100 triệu người, nhưng bạn có thể thêm các quốc gia khác vào biểu đồ.

Những gì đã đúng trong hai thập kỷ qua sẽ đúng trong tương lai. Đối với ba phần tư thu nhập thế giới nghèo hơn, tăng trưởng thu nhập có nghĩa là bắt kịp với điều kiện sống tốt của thế giới giàu có hơn, nhưng trừ khi có các lựa chọn thay thế giá rẻ cho nhiên liệu hóa thạch, điều đó cũng có nghĩa là bắt kịp với lượng khí thải cao của thế giới giàu hơn.

Nhấp để mở phiên bản tương tác

Thách thức của chúng tôi: tìm các giải pháp thay thế năng lượng quy mô lớn cho nhiên liệu hóa thạch có giá cả phải chăng, an toàn và bền vững

 

Do đó, nhiệm vụ đối với thế hệ chúng ta là gấp đôi: vì phần lớn thế giới vẫn sống trong điều kiện nghèo nàn, chúng ta phải tiếp tục đạt được tiến bộ trong cuộc chiến chống đói nghèo năng lượng. Nhưng thành công trong cuộc chiến này sẽ chỉ chuyển thành điều kiện sống tốt cho thế hệ trẻ ngày nay khi chúng ta có thể giảm phát thải khí nhà kính cùng một lúc.

Chìa khóa để đạt được tiến bộ trên cả hai mặt này là nguồn năng lượng và giá cả của nó . Những người sống trong tình trạng nghèo năng lượng không thể có đủ năng lượng và những người để lại tình trạng nghèo đói tồi tệ nhất phải dựa vào nhiên liệu hóa thạch để đáp ứng nhu cầu năng lượng của họ.

Một khi chúng ta xem xét nó theo cách này, rõ ràng là vấn đề năng lượng song sinh thực sự là hai mặt của một vấn đề lớn. Chúng ta thiếu các giải pháp thay thế năng lượng quy mô lớn cho nhiên liệu hóa thạch rẻ, an toàn và bền vững.

Phiên bản cuối cùng của biểu đồ phân tán này cho thấy ý nghĩa của việc có các nguồn năng lượng như vậy trên quy mô lớn. Nó sẽ cho phép thế giới bỏ lại các lựa chọn thay thế hiện tại không bền vững và thực hiện chuyển đổi sang góc dưới cùng bên phải của biểu đồ: khu vực được đánh dấu bằng hình chữ nhật màu xanh lá cây nơi phát thải bằng không và mọi người đều bỏ lại tình trạng nghèo đói về năng lượng.

Nếu không có những công nghệ này, chúng ta bị mắc kẹt trong một thế giới mà chúng ta chỉ có những lựa chọn thay thế tồi tệ: Các quốc gia có thu nhập thấp không đáp ứng được nhu cầu của thế hệ hiện tại; các quốc gia có thu nhập cao làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai; và các nước có thu nhập trung bình thất bại trên cả hai phương diện.

Vì chúng tôi chưa phát triển tất cả các công nghệ cần thiết để thực hiện quá trình chuyển đổi này có thể thực hiện được, nên cần có sự đổi mới trên quy mô lớn đối với thế giới để thực hiện chuyển đổi này. Đây là trường hợp của hầu hết các lĩnh vực gây ra khí thải carbon, đặc biệt là trong các lĩnh vực vận tải (vận tải biển, hàng không, vận tải đường bộ) và sưởi ấm, cũng như sản xuất xi măng và nông nghiệp.

Một lĩnh vực mà chúng tôi đã phát triển một số giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch là điện. Năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo thải ra ít carbon hơn (và an toàn hơn nhiều) so với nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, như biểu đồ cuối cùng cho thấy, tỷ trọng của họ trong sản xuất điện toàn cầu đã giảm từ 36% xuống 35% trong ba thập kỷ qua.

Nhưng nó có thể làm tốt hơn. Một số quốc gia đã mở rộng quy mô năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo và đang hoạt động tốt hơn nhiều so với mức trung bình toàn cầu. Bạn có thể thấy điều này nếu bạn thay đổi biểu đồ để hiển thị dữ liệu cho Pháp và Thụy Điển – ở Pháp 92% điện đến từ các nguồn carbon thấp, ở Thụy Điển là 99%.

Hệ quả của việc các quốc gia làm tốt hơn về mặt này sẽ là họ tiến gần hơn đến thế giới năng lượng bền vững trong tương lai. Biểu đồ phân tán ở trên cho thấy rằng đây là trường hợp.

Nhưng đối với nguồn cung cấp năng lượng toàn cầu – đặc biệt là bên ngoài ngành điện – thế giới vẫn còn rất xa mới có một giải pháp cho vấn đề năng lượng của thế giới.

Mọi quốc gia vẫn còn rất xa trong việc cung cấp năng lượng sạch, an toàn và giá cả phải chăng ở quy mô lớn và trừ khi chúng ta đạt được tiến bộ nhanh chóng trong việc phát triển những công nghệ này, chúng ta sẽ vẫn mắc kẹt trong hai giải pháp thay thế không bền vững ngày nay: nghèo năng lượng hoặc phát thải khí nhà kính.

Năng lượng tái tạo hạt nhân hóa thạch Elec
Năng lượng tái tạo hạt nhân hóa thạch Elec

Tiếp tục đọc Thế giới của chúng ta trong dữ liệu:

3 đường cong học tập về giá điện
3 đường cong học tập về giá điện

Năng lượng từ các nguồn tái tạo có thể giúp chúng ta giải quyết vấn đề năng lượng của thế giới – và trong thập kỷ qua, thế giới đã đạt được những tiến bộ vượt bậc theo hướng này.

Tại sao năng lượng tái tạo lại trở nên rẻ nhanh như vậy?
Và chúng ta có thể làm gì để sử dụng cơ hội toàn cầu này cho tăng trưởng xanh?

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *