Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng cấp bách, việc giảm phát thải carbon là ưu tiên hàng đầu của thế giới. Bên cạnh những công nghệ đột phá lớn như năng lượng hạt nhân tổng hợp, có những giải pháp "thầm lặng" nhưng mang lại hiệu quả cao.
Trong bối cảnh đó, lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) đang nổi lên như một công cụ quan trọng để cải thiện hiệu quả năng lượng, đặc biệt trong lĩnh vực sưởi ấm và làm mát – chiếm khoảng 15% lượng phát thải carbon toàn cầu, theo một báo cáo năm 2022 của Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF).
TES là hệ thống lưu trữ nhiệt từ môi trường, năng lượng tái tạo hoặc nhiệt thải để sử dụng sau, khi cần thiết cho việc sưởi ấm hoặc làm mát.
Có nhiều loại TES, mỗi loại phù hợp với các ứng dụng và nhu cầu lưu trữ năng lượng khác nhau, nhưng có thể bao gồm Lưu trữ nhiệt cảm ứng, Lưu trữ nhiệt hóa học (TES hóa nhiệt), và Lưu trữ nhiệt ẩn.
Công nghệ này giúp tích hợp vào các cộng đồng năng lượng địa phương, lưu trữ nhiệt một cách hiệu quả. Các tiến bộ tiềm năng bao gồm cải thiện bộ trao đổi nhiệt và vật liệu lưu trữ, cho phép kéo dài thời gian lưu trữ, thậm chí lưu trữ theo mùa.
Một đánh giá trên tạp chí Nature Reviews Clean Technology nhấn mạnh rằng, TES có thể giảm tiềm năng gây ấm toàn cầu của các tòa nhà bằng cách tận dụng nhiệt tái tạo hoặc nhiệt thải.
Tuy nhiên, thách thức vẫn tồn tại, như biến động giá cả và việc triển khai TES hóa nhiệt dài hạn. Giải pháp nằm ở thiết kế toàn diện, lấy người dùng cuối làm trung tâm để tránh lãng phí và phát thải không cần thiết.
Ảnh minh họa.
Sưởi ấm và làm mát là "quả treo thấp" nhất trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, vì cải thiện hiệu quả ở đây mang lại tác động lớn mà chi phí tương đối thấp.
"Hiệu quả năng lượng là một trong những cách dễ dàng và tiết kiệm chi phí nhất để chống biến đổi khí hậu, giảm chi phí năng lượng cho người tiêu dùng và nâng cao sức cạnh tranh của doanh nghiệp Mỹ", Bộ Năng lượng Mỹ cho biết.
Theo báo cáo "Future of Cooling" (Tương lai của công nghệ làm mát) của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nếu không có biện pháp hiệu quả, nhu cầu năng lượng cho làm mát không gian có thể tăng gấp 3 lần vào năm 2050.
Việc tích hợp TES vào cộng đồng năng lượng địa phương có thể giảm chi phí năng lượng đồng thời hạ thấp phát thải từ hoạt động sưởi ấm không gian và đun nước nóng. Điều này đặc biệt quan trọng vì lĩnh vực xây dựng đang là nguồn phát thải lớn, và TES hỗ trợ khử carbon hóa một cách hiệu quả.
Tiềm năng của TES hóa nhiệt cho lưu trữ dài hạn, cùng với vật liệu lưu trữ tiên tiến hơn, sẽ càng lớn hơn trong thời đại bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI), khi AI có thể đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá vật liệu mới hoặc quy trình hiệu quả hơn – một vấn đề "tìm kim đáy biển" mà AI rất phù hợp, theo Financial Times.
Như vậy, giảm phát thải không chỉ cần những đột phá lớn mà còn có thể đến từ những cải tiến nhỏ nhưng thiết thực như TES.
Với sự hỗ trợ từ chính sách và sự tham gia của người dân, công nghệ này có thể giúp thế giới tránh lãng phí năng lượng – thứ sẽ trở thành "điều xa xỉ không thể chấp nhận được" khi nhu cầu năng lượng tăng cao.
TES không chỉ nâng cao hiệu quả năng lượng mà còn góp phần quan trọng vào mục tiêu phát thải ròng bằng 0, chứng minh rằng đôi khi, những thay đổi lặng lẽ có thể mang lại tác động "thay đổi cuộc chơi".
Minh Đức (Theo Oil Price, Alterno)
