Giải pháp giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí: 6 công nghệ làm sạch bầu không khí

Ngày nay, công nghệ hiện đại dần phát triển, hỗ trợ tốt các vấn đề về ô nhiễm, môi trường đối với toàn cầu. Sự phát triển của công nghệ mới là một trong những lĩnh vực tiềm năng để cải thiện chất lượng không khí. Vậy những công nghệ nào làm sạch bầu trời, trở thành giải pháp không khí hiệu quả? 

1. Về ô nhiễm không khí 

Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí, chủ yếu do khói, bụi, hơi hoặc các khí lạ được đưa vào không khí. Ô nhiễm không khí trong nhà và chất lượng không khí đô thị kém được liệt kê là hai trong số các vấn đề ô nhiễm độc hại tồi tệ nhất trên thế giới theo báo cáo của Viện Công nghiệp Blacksmith Institute vào năm 2008.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới WHO, ô nhiễm không khí là một trong những nguy cơ môi trường lớn nhất đối với sức khỏe. Năm 2019, 99% dân số thế giới đang sống ở những nơi không đáp ứng được mức hướng dẫn về chất lượng không khí của WHO.

Những tác động kết hợp của ô nhiễm không khí xung quanh và ô nhiễm không khí trong nhà có liên quan đến 6.7 triệu ca tử vong sớm hàng năm. Ô nhiễm không khí xung quanh (ngoài trời) ước tính đã gây ra 4.2 triệu ca tử vong sớm trên toàn thế giới vào năm 2019.

WHO ước tính rằng vào năm 2019, khoảng 37% số ca tử vong sớm liên quan đến ô nhiễm không khí ngoài trời là do bệnh tim thiếu máu cục bộ và đột quỵ, 18% và 23% số ca tử vong là do bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính và nhiễm trùng đường hô hấp dưới cấp tính, đồng thời 11% số ca tử vong là do ung thư đường hô hấp.

Thống kê của WHO cho biết khoảng 89% số ca tử vong sớm này xảy ra ở các nước có thu nhập thấp và trung bình và con số lớn nhất ở khu vực Đông Nam Á và Tây Thái Bình Dương. 

Ô nhiễm không khí 

Các chính sách và đầu tư hỗ trợ giao thông sạch hơn, nhà ở tiết kiệm năng lượng, sản xuất điện, công nghiệp và quản lý rác thải đô thị tốt hơn sẽ làm giảm các nguồn ô nhiễm không khí ngoài trời chính. Việc tiếp cận năng lượng sạch của hộ gia đình cũng sẽ làm giảm đáng kể tình trạng ô nhiễm không khí xung quanh ở một số vùng.

Để giảm thiểu ô nhiễm không khí, WHO đã ban hành Hướng dẫn về chất lượng không khí toàn cầu của WHO (AQG) cung cấp hướng dẫn toàn cầu về ngưỡng và giới hạn đối với các chất gây ô nhiễm không khí chính gây nguy hiểm cho sức khỏe. Những hướng dẫn này có chất lượng cao về phương pháp luận và được phát triển thông qua quá trình ra quyết định minh bạch, dựa trên bằng chứng. 

Ngoài các giá trị trong Hướng dẫn về chất lượng không khí toàn cầu của WHO cung cấp các mục tiêu tạm thời để thúc đẩy quá trình chuyển đổi dần dần từ nồng độ cao xuống thấp hơn.

2. 6 công nghệ làm sạch bầu trời, giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí

2.1. Thiết bị giám sát đa chất ô nhiễm

Thiết bị giám sát đa chất ô nhiễm giúp giám sát chất lượng không khí có nhiều chất gây ô nhiễm. Mặc dù công nghệ này không trực tiếp giảm lượng khí thải hoặc loại bỏ ô nhiễm không khí khỏi bầu trời nhưng đây vẫn là một phần quan trọng của hệ thống kiểm soát ô nhiễm không khí. Các nguồn gây ô nhiễm như nhà máy, nhà máy điện và các nguồn khác thải ra nhiều chất gây ô nhiễm. Mặt khác, một số công nghệ kiểm soát ô nhiễm có thể kiểm soát nhiều hơn một chất gây ô nhiễm.

Thiết bị giám sát đa chất ô nhiễm cho phép các cơ quan quản lý đảm bảo tuân thủ giới hạn phát thải đối với nhiều chất ô nhiễm khác nhau và giảm gánh nặng chi phí cũng như thời gian liên quan đến giám sát ô nhiễm môi trường xung quanh. 

Thiết bị giám sát đa chất ô nhiễm

2.2. Thiết bị chuyển đổi xúc tác

Khí thải xe cộ là một trong những nguồn gây ô nhiễm không khí đáng kể nhất trên toàn cầu. Để đáp ứng các quy định về môi trường ngày càng nghiêm ngặt bắt đầu từ những năm 1970, các phương tiện chạy bằng xăng và dầu diesel đã được trang bị bộ chuyển đổi xúc tác, một thiết bị xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử giúp biến đổi các chất ô nhiễm không khí nguy hiểm thành các chất ô nhiễm ít gây hại hơn. 

Các phương tiện chạy bằng xăng ngày nay thường được trang bị bộ chuyển đổi ba chiều hoặc bộ chuyển đổi xúc tác oxy hóa – khử. Các thiết bị này hoạt động bằng cách cho khí thải tiếp xúc với chất xúc tác, một chất làm giảm năng lượng kích hoạt cần thiết cho phản ứng hóa học, do đó cho phép phản ứng chuyển đổi thành nitơ và carbon dioxide.

Thiết bị chuyển đổi xúc tác 

 Carbon dioxide và nitơ trong khí quyển đều ít gây hại hơn nhiều so với carbon monoxide và nitơ dioxide, mặc dù CO2 là một loại khí nhà kính, vì vậy bộ chuyển đổi xúc tác là công cụ tuyệt vời để giảm tác động đến môi trường và sức khỏe của khí thải xe cộ, chuyển hóa nitơ oxit và carbon dioxide thành carbon monoxide.

Bộ chuyển đổi xúc tác có một số nhược điểm bao gồm những thiết bị này có thể hạn chế dòng khí thải, làm giảm hiệu suất sử dụng nhiên liệu và hiệu suất của xe. Bộ chuyển đổi xúc tác cũng có giai đoạn khởi động, trong thời gian đó phương tiện thải ra lượng ô nhiễm không khí không hạn chế. Việc tạo ra những bộ chuyển đổi này cũng có một số tác hại vì nhiều bộ chuyển đổi yêu cầu bạch kim hoặc palladium, những kim loại hiếm gây ô nhiễm trong quá trình tinh chế. 

2.3. Máy lọc không khí 

Máy lọc không khí là một loại thiết bị công nghệ giúp kiểm soát ô nhiễm giúp loại bỏ các ô nhiễm hay các chất gây ô nhiễm không khí như sulfur dioxide, clo, hydrogen sulfide và hydrogen chloride từ khí thải công nghiệp. 

Máy lọc không khí là một công cụ cực kỳ hữu ích để kiểm soát ô nhiễm, vì chúng ngăn chặn các chất gây ô nhiễm không khí gây hại cho cộng đồng gần các trung tâm công nghiệp như nhà máy điện và cơ sở xử lý nước. Ngoài ra, các thiết bị này không làm gián đoạn quá trình sản xuất, cho phép hoạt động kinh tế và công nghiệp tiếp tục mà không gây ô nhiễm không khí gia tăng tương xứng. 

Máy lọc không khí 

2.4. Bếp lò và máy sưởi phát thải thấp

WHO cho biết mỗi năm có hơn 4.3 triệu người tử vong sớm do ô nhiễm không khí trong nhà vì sử dụng công nghệ kém hiệu quả trong quá trình nấu nướng. Hầu hết những trường hợp tử vong này là do đốt nhiên liệu rắn hoặc dầu hỏa trong không gian kín, khiến mức các hạt vật chất tăng lên đến mức nguy hiểm. 

Những đổi mới trong thiết kế bếp nấu và nhiên liệu thay thế đã giúp việc nấu nướng hiệu quả hơn nhiều và cắt giảm lượng chất dạng hạt được tạo ra trong các hộ gia đình. Bếp sinh khối hiện nay có thể được trang bị bộ đốt thứ cấp, quạt hoặc buồng đốt cách nhiệt để đốt cháy nhiên liệu không sử dụng và thông gió cho các chất ô nhiễm còn lại. 

Bếp lò và máy sưởi phát thải thấp

Ngoài việc nấu nướng, sưởi ấm còn gây ô nhiễm không khí trong nhà. Máy nước nóng năng lượng mặt trời, hệ thống sưởi và làm mát bằng năng lượng mặt trời thụ động giúp cắt giảm nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu rắn, đồng thời các thiết kế thông gió cải tiến như máy hút khói và ống khói, có thể giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà.

2.5. Sản phẩm tiêu dùng và vật liệu xây dựng không chứa VOC

Nhiều sản phẩm các hộ gia đình sử dụng hàng ngày, bao gồm sơn, chất tẩy rửa, chất kết dính, chất cách nhiệt/ cách ôm, đồ nội thất và sàn nhà có khí thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). VOC là những hợp chất hữu cơ có thể bay hơi ở nhiệt độ phòng và góp phần vào sự ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài trời. 

Các hợp chất VOC có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe khi hít phải bao gồm đau đầu, mệt mỏi, kích thích đường hô hấp và có thể ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh và gan. Việc tránh sử dụng sản phẩm chứa VOC giúp giảm nguy cơ này.

Ngày nay, nhiều sản phẩm tiêu dùng và vật liệu xây dựng được phát triển và được chứng nhận là phát thải thấp hoặc thậm chí không có VOC. Việc sử dụng sản phẩm không chứa VOC thường đi kèm với việc tuân thủ các tiêu chuẩn xanh và bền vững trong xây dựng và tiêu dùng. Điều này đóng góp vào nỗ lực chung của cộng đồng để giảm tác động tiêu cực lên môi trường.

2.6. Các chất thay thế chlorofluorocarbon (CFC) và Hydrochlorofluorocarbon (HCFC)

Nghị định thư Montreal, được ký năm 1987, dần dần loại bỏ việc sản xuất và sử dụng chlorofluorocarbons (CFC) và hydrofluorocarbons (HCFC), cả hai đều làm suy giảm tầng ozone. CFC và HCFC thường được sử dụng làm dung môi, chất đẩy và chất làm lạnh, vì vậy các nhà khoa học, nghiên cứu đã tạo ra các chất thay thế đáp ứng được mục đích tương tự nhưng có khả năng làm suy giảm tầng ozone (ODP) thấp hơn nhiều.

Ngày nay, hydrofluorocarbons (HFC) là một trong những chất thay thế chính cho CFC và HCFC. Hydrofluorocarbons không có clo – chất chủ yếu gây hại cho tầng ozone. 

Hydrochlorofluorocarbon (HCFC)

Tuy nhiên, mặc dù những chất này không làm tổn hại đến tầng ozone nhưng chúng lại góp phần gây ra biến đổi khí hậu. HFC tồn tại trong khí quyển lâu hơn nhiều so với CFC và HCFC, dẫn đến tác động của chúng đối với biến đổi khí hậu toàn cầu cũng lâu dài.

Trong bối cảnh ô nhiễm không khí diện rộng trên toàn cầu, 6 công nghệ làm sạch bầu trời đã đóng góp một cách tích cực vào việc cải thiện chất lượng không khí. Đặc biệt, việc kết hợp các phương pháp như sử dụng năng lượng tái tạo và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong quá trình làm sạch không khí đang mở ra triển vọng lớn cho tương lai, khiến cho mục tiêu bảo vệ môi trường trở nên khả thi hơn.

Tìm hiểu và cập nhật những thông tin mới nhất về không khí tại đây.

THAM KHẢO 

[1] Smith, Dianna. “Air Pollution Solutions: 6 Pieces of Technology That Are Clearing Our Skies.” Learn.kaiterra.com, 5 Jan. 2021, learn.kaiterra.com/en/air-academy/air-pollution-solutions-technology.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top