Carbon đen – Black Carbon

Carbon đen là gì?

Carbon đen là một thành phần làm ấm khí hậu mạnh mẽ của vật chất dạng hạt được hình thành do quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch, gỗ và các loại nhiên liệu khác. Quá trình đốt cháy hoàn toàn sẽ biến tất cả carbon trong nhiên liệu thành carbon dioxide (CO₂), nhưng quá trình đốt cháy không bao giờ hoàn toàn và CO₂, carbon monoxide, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, carbon hữu cơ và các hạt carbon đen đều được hình thành trong quá trình này. Hỗn hợp phức tạp của các hạt vật chất sinh ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn thường được gọi là muội than.

Carbon đen là một chất gây ô nhiễm khí hậu tồn tại trong thời gian ngắn với thời gian tồn tại chỉ vài ngày đến vài tuần sau khi thải ra khí quyển. Trong khoảng thời gian ngắn này, carbon đen có thể gây ra những tác động trực tiếp và gián tiếp đáng kể đến khí hậu, các vùng băng giá, nông nghiệp và sức khỏe con người.

Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng các biện pháp ngăn chặn phát thải carbon đen có thể làm giảm sự nóng lên trong thời gian ngắn của khí hậu, tăng năng suất cây trồng và ngăn ngừa tử vong sớm.

Số liệu quan trọng

460-1.500x	4–12 ngày	6,6 triệu tấn	58%
Carbon đen có tác động nóng lên đối với khí hậu mạnh hơn CO₂ 460-1.500 lần trên một đơn vị khối lượng	Tuổi thọ trung bình trong khí quyển của các hạt cacbon đen là 4-12 ngày	Khoảng 6,6 triệu tấn carbon đen đã được thải ra trong năm 2015	Việc nấu nướng và sưởi ấm trong gia đình chiếm 58% lượng khí thải carbon đen toàn cầu

Nguồn chính của các khí thải carbon đen

Lượng khí thải carbon đen đã giảm trong những thập kỷ qua ở nhiều nước phát triển do các quy định nghiêm ngặt hơn về chất lượng không khí. Ngược lại, lượng khí thải đang gia tăng nhanh chóng ở nhiều nước đang phát triển, nơi chất lượng không khí không được kiểm soát. Do kết quả của quá trình đốt sinh khối lộ thiên và đốt nhiên liệu rắn trong khu dân cư, châu Á, châu Phi và châu Mỹ Latinh đóng góp khoảng 88% lượng khí thải carbon đen toàn cầu.

Carbon đen luôn được đồng phát ra với các hạt và khí khác, một số có tác dụng làm mát khí hậu. Loại và số lượng các chất đồng ô nhiễm khác nhau tùy theo nguồn. Các nguồn thải ra một tỷ lệ cao giữa sự nóng lên và làm mát các chất ô nhiễm là các mục tiêu hứa hẹn nhất để giảm thiểu và đạt được các lợi ích về khí hậu và sức khỏe trong thời gian tới.

Tác động của carbon đen

Tác động tới khí hậu

Carbon đen góp phần quan trọng trong việc sưởi ấm khí hậu vì nó rất hiệu quả trong việc hấp thụ ánh sáng và sưởi ấm môi trường xung quanh. Tính trên một đơn vị khối lượng, cacbon đen có tác động nóng lên đối với khí hậu mạnh hơn CO₂từ 460-1.500 lần.

Khi lơ lửng trong khí quyển, carbon đen góp phần làm nóng lên bằng cách chuyển đổi bức xạ mặt trời tới thành nhiệt. Nó cũng ảnh hưởng đến sự hình thành mây và tác động đến các mô hình hoàn lưu và mưa trong khu vực.

Khi lắng đọng trên băng và tuyết, carbon đen và các hạt đồng phát ra làm giảm albedo bề mặt (khả năng phản xạ ánh sáng mặt trời) và làm nóng bề mặt. Do đó, các vùng Bắc Cực và vùng băng giá như Himalayas đặc biệt dễ bị tan chảy.

Tác động sức khỏe

Cacbon đen và các chất đồng ô nhiễm của nó là thành phần chính của ô nhiễm không khí dạng hạt mịn (PM_2.5), nguyên nhân môi trường hàng đầu gây ra tình trạng sức khỏe kém và tử vong sớm.

Với đường kính 2,5 micromet hoặc nhỏ hơn, những hạt này nhỏ hơn nhiều lần so với một hạt muối ăn, cho phép chúng xâm nhập vào các vùng sâu nhất của phổi và tạo điều kiện vận chuyển các hợp chất độc hại vào máu.

PM_2.5 có liên quan đến một số tác động đến sức khỏe bao gồm tử vong sớm ở người lớn mắc bệnh tim và phổi, đột quỵ, đau tim, bệnh hô hấp mãn tính như viêm phế quản, hen suyễn trầm trọng hơn và các triệu chứng tim-hô hấp khác. Nó cũng là nguyên nhân gây tử vong sớm cho trẻ em do nhiễm trùng đường hô hấp dưới cấp tính như viêm phổi.

Mỗi năm, ước tính có khoảng 7 triệu ca tử vong sớm do ô nhiễm không khí PM_2.5 trong gia đình và xung quanh (ngoài trời).

Tác động đến thực vật và hệ sinh thái

Carbon đen có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của hệ sinh thái theo một số cách: bằng cách lắng đọng trên lá cây và làm tăng nhiệt độ của chúng, làm mờ ánh sáng mặt trời chiếu tới trái đất và điều chỉnh lượng mưa.

Thay đổi hình thái mưa có thể gây ra những hậu quả sâu rộng đối với cả hệ sinh thái và sinh kế của con người, ví dụ như do làm gián đoạn các đợt gió mùa, vốn rất quan trọng đối với nông nghiệp ở phần lớn châu Á và châu Phi.

Các giải pháp

Thời gian tồn tại trong khí quyển ngắn của carbon đen, kết hợp với khả năng ấm lên mạnh mẽ của nó, có nghĩa là các chiến lược có mục tiêu để giảm lượng khí thải có thể mang lại lợi ích về khí hậu và sức khỏe trong một khoảng thời gian tương đối ngắn.

Một số biện pháp giảm thiểu phát thải black carbon

Carbon đen – Tiềm năng giảm 80% khí thải trên toàn cầu vào năm 2030

NĂNG LƯỢNG GIA DỤNG

Thay thế cách nấu nướng truyền thống để làm sạch các bếp đốt nhiên liệu hiện đại
Thay thế việc nấu nướng và sưởi ấm truyền thống bằng bếp sinh khối đốt sạch
Loại bỏ đèn dầu