Mỹ chuyển sang sử dụng 100% năng lượng tái tạo trước 2050

Với chiến lược chủ yếu là tập trung sử dụng các công nghệ hiện có như năng lượng gió, mặt trời, và các giải pháp địa nhiệt trên quy mô rộng, nhóm nghiên cứu cho rằng, việc chuyển đổi xét cả về mặt kinh tế và kỹ thuật là hoàn toàn có thể thực hiện. Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Energy and Environmental Science.

Để đưa ra một lộ trình cụ thể, việc đầu tiên cần thực hiện là khảo sát nhu cầu năng lượng hiện tại của từng bang. Sau khi chia năng lượng thành các nhóm gồm năng lượng sử dụng trong hộ gia đình, cho thương mại, công nghiệp và giao thông vận tải, các nhà nghiên cứu tiến hành phân tích mức tiêu thụ và xem năng lượng ấy được cung cấp từ nguồn nào (dầu, ga, than đá, hạt nhân hay năng lượng tái tạo), tính toán xem cần bao nhiêu nhiên liệu để tạo ra nguồn năng lượng này nếu tất cả đều được thay thế bằng điện năng. Không chỉ chứa một khối lượng công việc khổng lồ, các tính toàn này thực sự rất phức tạp, đặc biệt là khi chúng được thực hiện cho mục tiêu của dự án, khi mà tất cả mọi thứ từ hộ gia đinh, công ty cho đến các phương tiện trên đường đều hoàn toàn phải được hoạt động bằng điện năng.

Tuy nhiên, sau khi hoàn tất những tính toán trên, họ thu được một kết quả rất khả quan và đầy hứa hẹn. Theo đó, việc chuyển sang mạng lưới điện mới (sử dụng chỉ năng lượng sạch và có thể tái chế) sẽ giúp nước Mỹ có thể tiết kiệm được một lượng năng lượng đáng kể. Cụ thể, đến năm 2050, tổng nhu cầu sử dụng năng lượng sẽ giảm 39%. Jacobson cho biết: “Khoảng 6% trong đó có được là nhờ việc cải thiện tính hiệu quả của cơ sở hạ tầng, nhưng phần lớn là do kết quả từ việc thay thế năng lượng đốt cháy hiện tại bằng điện năng”

Tiếp theo, Jacobson và đồng nghiệp đã tiến hành những tính toán rất cẩn thận nhằm khái thác thế mạnh của mỗi bang, giúp họ có thể sử dụng những nguồn năng lượng tái tạo sẵn có một cách dễ dàng. Ví dụ, một số bang nhận nhiều ánh sáng mặt trời hơn những ban khác, một số bang có một số lượng lớn mái nhà hướng về phía nam, trong khi những bang ở ven biển có thể khai thác năng lượng gió ngoài khơi… Nhìn chung, họ nghiên cứu xem gió, mặt trời, thủy điện, địa nhiệt, và thậm chí là thủy triều và sóng có thể đóng góp như thế nào cho nhu cầu năng lượng. Từ đó tiến hành khai thác chúng một cách hiệu quả nhất.

Kết quả cho thấy, nếu theo kế hoạch do họ vạch ra, đến năm 2030 các bang có thể đáp ứng 80% nhu cầu từ nguồn năng lượng sạch, có thể tái tạo. Đến năm 2050 cả nước Mỹ sẽ đạt được sự chuyển hóa hoàn toàn. Điều thú vị là, kế hoạch này không hề liên quan đến việc xây dựng các đập thủy điện mới mà chỉ kêu gọi để cải thiện tính hiệu quả của những cơ sở hiện có. Ngoài ra, tính toán cho thấy cũng chỉ cần tối đa 0.5% diện tích mỗi bang được bao phủ bởi các tua bin gió hoặc tấm năng lượng mặt trời.

Nói về chi phí của việc chuyển đổi, nhóm nghiên cứu cho biết, chi phí ban đầu có thể là khá tốn kém, nhưng vì mặt trời và gió là miễn phí, nên theo thời gian, tổng chi phí sẽ gần như bằng với chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng sử dụng nhiên liệu hóa thạch hiện tại. Thêm vào đó, việc chuyển đổi trên quy mô lớn cũng tạo công ăn việc làm, giúp ổn định giá nguyên liệu, giảm các vấn đề ô nhiễm liên quan đến sức khỏe và loại bỏ khí thải. Jacobsson cho biết “Khi bạn tính đến các chi phí y tế và khí hậu - cũng như sự tăng giá của nhiên liệu hóa thạch - thì việc sử dụng gió, nước và năng lượng mặt trời chỉ bằng một nửa chi phí của các hệ thống thông thường”.