Nhiều vật liệu công nghệ cao đang được kỳ vọng sẽ giúp nhân loại làm chậm lại đà ấm lên toàn cầu. Polysilicon là thành phần quan trọng trong pin mặt trời. Nam châm đất hiếm cần thiết cho tua-bin gió. Còn lithium là nguyên liệu chính để sản xuất pin cho xe điện. Nhưng còn propane thì sao?

Nghe có vẻ khó tin, nhưng loại hydrocarbon hóa thạch này, vốn được khai thác từ mỏ dầu khí và thường dùng để đun nấu, sưởi ấm trong các thiết bị dân dụng như bếp gas hay nồi hơi, lại đang nổi lên như một giải pháp hữu hiệu để thay thế những khí nhà kính độc hại nhất do con người tạo ra. Isobutane, một loại gas BBQ phổ biến khác, cũng đóng vai trò tương tự, bên cạnh amoniac và cả khí CO₂.

Lý do nằm ở chỗ: Các loại khí này đang dần thay thế hydrofluorocarbon (HFC), một nhóm chất được sử dụng rộng rãi trong hàng tỉ thiết bị làm lạnh và máy điều hòa trên khắp thế giới. Nếu thành công, nỗ lực này có thể giúp giảm tới 0,4 độ C trong mức tăng nhiệt toàn cầu, đưa chúng ta tiến gần hơn đến mục tiêu không để Trái Đất nóng lên quá 2 độ C.

Để hiểu rõ hơn, cần nhìn vào cách vận hành của các thiết bị như tủ lạnh và điều hòa. Tương tự như nồi hơi làm nóng nước rồi dẫn đến vòi, máy bơm nhiệt sử dụng các ống kín chứa khí làm lạnh để luân chuyển nhiệt, làm mát không gian và đẩy nhiệt thừa ra ngoài.

HFC là loại khí làm lạnh hiệu quả cao, không độc, nhưng lại có một nhược điểm lớn. Khi bị rò rỉ trong quá trình sửa chữa hoặc tháo dỡ thiết bị, chúng trở thành khí nhà kính cực kỳ nguy hiểm. Freon, loại khí phổ biến trước khi bị cấm vào thập niên 1990 vì gây thủng tầng ozone, có khả năng làm nóng Trái Đất cao gấp 11.200 lần so với CO₂. Loại thay thế hiện nay là R-134a vẫn gây tác động mạnh gấp 1.430 lần.

Chính vì thế, HFC hiện là một trong những thủ phạm lớn nhất gây ra tình trạng ấm lên toàn cầu. Trong khi lượng khí CO₂, methane và nitrous oxide chỉ tăng khoảng 9 phần trăm trong thập kỷ qua, thì lượng HFC và các khí fluorinated khác tăng gần 50 phần trăm. Mặc dù sản lượng toàn cầu của những khí này còn thấp, chẳng hạn lượng giao dịch R-134a chỉ khoảng 180.000 tấn, đủ để lấp đầy một tàu chở LNG, nhưng vì mức độ gây hại quá lớn, loại khí này đã chiếm tới 12 phần trăm mức tăng của khí nhà kính kể từ năm 2019.

Đây là lý do khiến propane, amoniac và CO₂ ngày càng được quan tâm. Nhiều chính sách cấp quốc gia, được thúc đẩy bởi sửa đổi Kigali do Liên Hiệp Quốc hậu thuẫn, đang từng bước loại bỏ HFC khỏi thị trường.

Trong lĩnh vực tủ lạnh gia đình, isobutane gần như đã thay thế hoàn toàn HFC. Tại các siêu thị và cửa hàng tiện lợi, hệ thống làm lạnh đang chuyển sang sử dụng ammonia và CO₂. Riêng CO₂ hiện chiếm khoảng 30 phần trăm thị phần ở châu Âu và 16 phần trăm tại Nhật Bản. Các hệ thống điều hòa không khí tại châu Âu cũng đang chuyển dần sang dùng CO₂ và propane.

Bên cạnh đó, các nhà sản xuất cũng đang nghiên cứu tổng hợp các loại khí fluor mới, có đặc tính hóa học tương tự nhưng không gây hiệu ứng nhà kính. Loại khí R-1234yf, với mức tác động thấp hơn CO₂, đã trở thành tiêu chuẩn trong hệ thống điều hòa của ô tô và container lạnh. Tập đoàn Daikin đang thúc đẩy R-454C như một lựa chọn thay thế cho hệ thống điều hòa dân dụng. Tuy nhiên, cả hai loại khí này có thể sẽ bị cấm tại Liên minh châu Âu vì nằm trong nhóm các hóa chất “vĩnh viễn”, càng khiến quá trình chuyển đổi sang propane, amoniac và CO₂ diễn ra nhanh hơn.

Không giống như các loại nhiên liệu hóa thạch thường xuyên gây tranh cãi, HFC là một chủ đề ít bị chính trị hóa. Sửa đổi Kigali là hiệp ước khí hậu quốc tế duy nhất được Thượng viện Mỹ phê chuẩn trong nhiều thập kỷ gần đây. Ngay cả khi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ dưới thời Tổng thống Donald Trump tìm cách đảo ngược một số quy định, họ cũng chỉ trì hoãn nhẹ các quy tắc được ban hành dưới thời chính quyền trước.

Chính điều này đang giúp thế giới duy trì quỹ đạo loại bỏ HFC, trái ngược hoàn toàn với sự đình trệ trong nỗ lực cắt giảm các loại khí nhà kính khác. Hiện nay, các nước phát triển đang vượt mục tiêu đề ra theo sửa đổi Kigali. Trung Quốc đã kiểm soát lượng phát thải HFC đúng thời hạn trong năm ngoái và hiện đang giảm dần mức sử dụng. Ấn Độ và hầu hết các nước đang phát triển dự kiến sẽ bắt đầu cắt giảm HFC từ năm 2028.

Nhu cầu làm mát chắc chắn sẽ tăng mạnh trong vài thập kỷ tới khi các hộ gia đình và trung tâm dữ liệu phải thích nghi với khí hậu ngày càng nóng hơn. Việc loại bỏ HFC có thể giúp giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính với mức độ hiệu quả cao gấp hàng trăm, thậm chí hàng ngàn lần so với nhiều giải pháp khác. Đây được xem là một trong những bước đi thiết thực nhất để bảo vệ khí hậu.

Thực tế này cho thấy, nếu có quyết tâm chính trị và đồng thuận quốc tế, chúng ta hoàn toàn có thể đạt được những tiến bộ rõ rệt. Lỗ thủng tầng ozone tại Nam Cực, nguyên nhân khiến con người chuyển từ dùng freon sang HFC, hiện đang dần phục hồi và có thể biến mất hoàn toàn vào năm 2066. Trong bối cảnh các cuộc đàm phán khí hậu tại hội nghị COP30 ở Brazil vẫn chưa đạt nhiều kết quả, câu chuyện thành công của việc kiểm soát HFC là minh chứng cho thấy các hiệp ước môi trường toàn cầu vẫn có thể phát huy hiệu quả.