Giải Pháp Giảm Thiểu Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu

Sụt trượt đất là một hậu quả do thiên tai gây ra, làm tốn nhiều tiền của và nguy hại đến con người hiện đang có xu hướng gia tăng do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Để ngăn ngừa việc sụt trượt đất đã có rất nhiều công nghệ được áp dụng. Công trình nghiên cứu “Neo cố đất ứng dụng trong các công trình xây dựng” của GS.TS. Vũ Đình Phụng - Trường Đại học Xây dựng là một trong những biện pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại này.

Neo trong đất đá là hệ thống làm ổn định kết cấu chống lại sự chuyển vị quá mức của kết cấu xây dựng bằng việc ứng dụng thanh neo hoặc cáp dự ứng lực được cố định một đầu vào trong lòng đất đá và được căng kéo để tạo ra tải trọng neo.

c. Giải pháp về chống xâm nhập mặn, ngập lụt

Áp dụng nhưng công nghệ khoa học mới, tiên tiến trong lĩnh vực GTVT có tính thích nghi cao trên địa bàn tỉnh như vật liệu làm đường mới HRB..., xi măng chịu mặn.

Mọi hạng mục quy hoạch giao thông khu vực ven biển phải được đánh giá mức độ ảnh hường của nước biển dâng. Các công trình giao thông làm mới: cần ưu tiên tìm kiếm vị trí có cao độ an toàn không ngập hoặc ít ngập nhất.

Xử lý kỹ thuật công trình phải trong quan hệ phối hợp đồng bộ, liên ngành. Ví dụ: nâng cao cốt nền đường bộ chống ngập thì đi cùng nâng cao tĩnh không cầu vượt sông có phương tiện thủy đi qua.

Thiết kế, thi công xây dựng công trình luôn tính thêm cao độ gia tăng từ mực nước biển dâng và triều cường. Hoặc tìm đến các vị trí có cao trình an toàn không bị ảnh hường nước biển dâng để giảm thiểu chi phí xây dựng.

Xây dựng hệ thống giao thông ven biển kết hợp đê chắn sóng; phục hồi và trồng mới các khu rừng ngập mặn; trồng rừng phi lao kết hợp với đắp các đê bằng cát ven biển chắn sóng, chắn bão nhằm giảm nhẹ tác động của BĐKH và NBD.

Kiểm soát mặn, điều tiết nước, ngọt hóa và cấp nước sinh hoạt … gắn với phát triển giao thông khu vực ven biển để phát huy hiệu quả đồng bộ. Cao trình xây dựng của các công trình mới phải có khả năng ngăn được nước biển dâng.

(iii). Giải pháp về tiêu chuẩn thiết kế cầu, đường bộ

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 156 trang tài liệu này.

Việc thiết kế các công trình giao thông đường bộ hiện nay phụ thuộc vào các số liệu ghi chép về nhiệt độ, lượng mưa, lưu lượng dòng chảy, mực nước lũ lịch sử, mực nước kiệt…Tất cả các yếu tố trên đều có thể bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi khí hậu ngày càng rò nét trên toàn cầu.

Các nhà thiết kế cầu đường trong tương lai sẽ phải đối mặt với sự thay đổi sâu sắc của khí hậu dẫn đến những rủi ro thiết kế. Hiện nay, các tiêu chuẩn thiết kế và quy trình thiết kế đều tập trung vào việc phân tích các chuỗi số liệu khí tượng, thuỷ văn lịch sử để quyết định khi thiết kế các công trình giao thông đường bộ. Hầu hết các công cụ có sẵn để dự đoán các hiện tượng cực đoan của khí hậu là dựa trên ghi chép lịch sử và có thể sẽ không phù hợp với dự đoán điều kiện trong tương lai. Như vậy, trong những thập kỷ tới cần thiết phải áp dụng các phương pháp tiếp cận mới, các công cụ phân tích chính xác các điều kiện dựa vào ghi chép lịch sử và phân tích các yếu tố bất thường của thời tiết trong tương lai.

Trong phần này chúng tôi đề xuất một số giải pháp thích ứng cho việc nghiên cứu các phương án thiết kế ứng phó với sự biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

a) Giải pháp cập nhật các số liệu bất thường gần đây vào các công cụ dự báo

Giải pháp này sẽ cập nhật thường xuyên các số liệu khí hậu trong một khoảng thời gian nhất định (chẳng hạn 5 năm hoặc 10 năm) vào các chuỗi số liệu lịch sử 30 năm và áp dụng vào các phương trình hồi quy hoặc các công cụ dự báo khác có các tham số dựa vào các số liệu lịch sử 30 năm. Cách tiếp cận này thường hạn chế và khó chính xác trong việc thích ứng với biến đổi khí hậu do các tham số như nhiệt độ, lượng mưa… thường được dự kiến tăng dần và đơn điệu theo thời gian. Ví dụ theo kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam mức phát thải trung

bình thì đến cuối thế kỷ 21, “nhiệt độ trung bình tăng từ 2 đến 30C trên phần lớn

diện tích cả nước…Nhiệt độ thấp nhất trung bình tăng từ 2,2 đến 3.50C, nhiệt độ cao nhất trung bình tăng từ 2 đến 3.20C. Số ngày có nhiệt độ cao nhất tăng từ 15 đến 30 ngày trên phần lớn diện tích cả nước”. Ngay kể cả trong trường hợp kịch bản này là tốt nhất thì việc dự báo cũng dựa trên chuỗi số liệu 30 năm và như thế thì nhiệt độ trong tương lai có thể sẽ thấp hoặc cao hơn dự đoán.

b) Giải pháp thành lập các tiêu chuẩn thiết kế dựa trên việc nghiên cứu các mô hình

Sử dụng các mô hình mô phỏng ứng với các kịch bản biến đổi khí hậu để thay thế cho việc sử dụng các số liệu quan trắc trong thời gian trước. Ví dụ theo phương pháp thiết kế truyền thống thì tần suất lũ tính toán là 1% (100 năm xuất hiện 1 lần) được thay thế bởi giá trị ước tính từ mô mình mô phỏng khí hậu và thuỷ văn kết hợp với các hiệu ứng nhà kính. Ưu điểm của phương pháp này là tiêu chuẩn thiết kế sẽ rất cao và an toàn. Nhược điểm của nó là giá thành công trình sẽ rất lớn; phạm vi chiếm dụng đất và khối lượng đào đắp sẽ tăng lên khá nhiều dẫn đến mất cân bằng tự nhiên - xã hội. Phương pháp này chỉ nên áp dụng đối với các công trình tối quan trọng, chịu tác động mạnh mẽ của thời tiết và có thời gian dự kiến sử dụng là lâu dài.

c) Giải pháp về giám sát và quản lý thích ứng

Nội dung của giải pháp này là quan trắc, giám sát liên tục sự biến đổi các công trình giao thông vận tải hiện có, trên cơ sở số liệu thu thập được chúng ta sẽ điều chỉnh các tiêu chuẩn thiết kế cho phù hợp. Phương pháp này phù hợp với các công trình cấp thấp, thời gian sử dụng ngắn. Mặc dù phương pháp thực hiện đơn giản nhưng để thực hiện cũng khá đắt tiền cho công tác giám sát quan trắc. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là có khả năng không chính xác đối với các trường hợp thời tiết cực đoan vượt xa mọi dự đoán. Điển hình như trường hợp sóng thần ở Nhật Bản hoặc bão Katrina ở Mỹ.

d) Giải pháp thiết kế các công trình linh hoạt (phân kỳ đầu tư)

Để có thể thích ứng với các ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng chúng ta có thể xây dựng các công trình giao thông linh hoạt. Chiến lược của phương pháp này là xây dựng các công trình có thích ứng với sự biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở một mức nhất định trong một khoảng thời gian ngắn nhất định (khoảng 20 năm) nhưng vẫn có khả năng tăng hiệu suất sử dụng trong tương lai khi cần thiết.

Ví dụ trường hợp xây dựng các công trình đê (tường) chắn sóng chúng ta có thể thiết kế với mực nước biển dâng tính cho 20 năm tới nhưng trong đó phải tính

toán thiết kế cho tường có khả năng nâng cao trong trường hợp sau 20 năm sau mực nước biển dâng cao tới một mức khác. Phương pháp này tránh được các sai lầm của việc dự báo đồng thời cũng tiết kiệm được chi phí xây dựng.

e) Giải pháp thiết kế các công trình với các cấp độ mạnh

Dự báo sự tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng là vấn đề phức tạp, khó khăn. Để thiết kế các công trình thích ứng với các biến đổi của khí hậu thì cách hữu hiệu nhất là tăng mức độ của các số liệu đầu vào. Ví dụ chúng ta có thể thiết kế các công trình với tần suất lũ tính toán 500 năm thay vì 100 năm như hiện nay. Phương pháp này khác với chiến lược 2 ở chỗ nó tập trung vào sự đồng thuận của xã hội hơn là các vấn đề về kỹ thuật có liên quan đến khả năng thay đổi tiêu chuẩn thiết kế. Ví dụ, như các công trình cầu hoặc đê biển ở Hà Lan và ở Mỹ đều được thiết kế với tần suất 500 năm để giảm tối đa nguy cơ ảnh hưởng của tự nhiên đối với đời sống xã hội con người.

Các tiêu chuẩn thiết kế này dựa trên sự thống nhất của toàn thể xã hội. Ở phương pháp này người ta không quan tâm đến chi phí mà chỉ quan tâm đến sự an toàn của cộng đồng dân cư trong khu vực và tính hữu dụng lâu dài của công trình.

f) Giải pháp tiêu chuẩn cho các khu vực nhạy cảm với BĐKH và NBD

Giải pháp này tập trung nghiên cứu và phân loại các khu vực nhạy cảm và từ đó dựa vào các mô hình nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đề xuất các tiêu chuẩn thiết kế các công trình cho phù hợp. Phương pháp này có thể làm tăng chi phí nhưng hoàn toàn có thể khả thi bởi vì chỉ áp dụng ở những nơi dễ bị tác động của biến đổi khí hậu chứ không áp dụng cho toàn bộ các công trình.

3.6.2. Giải pháp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu

Nhiều công nghệ và chiến lược được đặt ra nhằm giảm sự phát thải và cuối cùng là loại bỏ phát thải khí nhà kính do giao thông. Chiến lược quan trọng nhất cho tương lai gần là từng bước cải tiến công nghệ xe hiện hành. Công nghệ tiên tiến sẽ bao gồm tăng cường sử dụng công nghệ xe điện, bao gồm tàu điện-điện hybrid, động cơ pin điện và pin nhiên liệu. Việc sử dụng nhiên liệu thay thế như khí tự nhiên, nhiên liệu sinh học, điện và hydro, kết hợp với các cải tiến thông thường và công nghệ tiên tiến, sẽ có tiềm năng giảm thiểu phát thải khí nhà kính nhiều hơn.

Phát thải khí nhà kính có thể được giảm thiểu bởi 04 nhóm giải pháp sau:

+ Giảm tải trọng của phương tiện, từ đó sẽ giảm nhiên liệu vận hành;

+ Tăng hiệu suất chuyển hóa nhiên liệu bằng cách cải thiện hiệu quả hệ thống truyền động và giảm tổn thất năng lượng;

+ Chuyển sang sử dụng nhiên liệu ít Carbon (nhiên liệu thay thế);

+ Giải pháp về quản lý và tổ chức giao thông.

Tuy nhiên, đối với Việt Nam hai nhóm giải pháp đầu tiên là ít được áp dụng vì nước ta hầu như chưa sản xuất được các loại phương tiện giao thông mà chỉ tham gia ở khâu lắp ráp và sản xuất những phụ tùng đơn giản.

(i). Giải pháp giảm tải trọng phương tiện

Giảm tải trọng của phương tiện bằng cách sử dụng các vật liệu nhẹ. Giảm trọng lượng 10% tổng trọng lượng có tải có thể tiết kiệm nhiên liệu 4-8%, tùy thuộc vào sự thay đổi kích thước xe kích thước động cơ có được giảm xuống hay không.

Để giảm trọng lượng xe, bao gồm chuyển đổi sang thép cường độ cao (HSS), thay thế thép bằng các vật liệu nhẹ hơn chẳng hạn như Al, Mg và nhựa. Nhu cầu sử dụng vật liệu nhẹ hơn đã được tăng dần theo thời gian, mặc dù không phải luôn luôn đạt được kết quả là giảm trọng lượng và tiết kiệm nhiên liệu nếu chúng được sử dụng để tăng kích thước hoặc tạo hình chiếc xe.

(ii). Giải pháp cải tiến hệ thống truyền động và giảm tổn thất năng lượng

a) Động cơ bơm xăng/dầu trực tiếp và hộp truyền động cải tiến

Động cơ diesel phun trực tiếp, tiết kiệm 35% nhiên liệu so với động cơ xăng thông thường. Cải tiến cho động cơ xăng bao gồm phun trực tiếp, ví dụ đối với xe Mercedes M271 phun xăng trực tiếp ước tính giảm 18% lượng nhiên liệu tiêu thụ, một phần trong đó là do điều khiển van nạp và các công nghệ động cơ khác.

Các động cơ diesel tốt nhất được sử dụng trong các xe tải hạng nặng là rất hiệu quả, đạt hiệu quả cao nhất trong khoảng 45-46%. Mặc dù các tiến bộ gần đây trong động cơ và công nghệ truyền động cho xe tải hạng nặng đã tập trung vào giảm phát thải khí nhà kính.

Động cơ và hệ thống truyền động cũng có thể được cải tiến hiệu quả hơn bằng cách tắt động cơ trong khi chạy không tải và nhận năng lượng từ các nguồn khác. Tiềm năng

cho việc cắt giảm khí thải ở xe tải hạng nặng là đáng kể. Một khảo sát ở Mỹ cho thấy, trung bình, một chiếc xe tải đường dài tiêu thụ khoảng 1.600 gallons, hay 6.100 lít mỗi năm khi chạy không tải trong khoảng thời gian nghỉ ngơi của lái xe. Một loạt các thói quen và kỹ năng thực hành có thể được thực hiện để tiết kiệm nhiên liệu.

b) Truyền động kết hợp (hybrid drivetrain)

Động cơ chạy điện kết hợp với động cơ chạy nhiên liệu, pin được sạc điện chỉ bằng cách phanh phục hồi và nạp điện động cơ mà không cần nạp từ lưới điện bên ngoài. Xe hybrid tiết kiệm năng lượng bằng cách:

Tắt máy khi dừng xe (và có thể trong khi phanh hoặc trượt);

Phục hồi tổn thất phanh bằng cách sử dụng động cơ điện để phanh và sử dụng điện được tạo ra để nạp pin;

Sử dụng motor tăng điện thế khi tăng tốc, cho phép giảm kích thước động cơ và cải thiện hiệu quả động cơ trung bình;

Sử dụng motor thay thế động cơ ở tải trọng thấp (trong một số cấu hình), động cơ sẽ không hoạt động ở hiệu suất thấp nhất;

Cho phép sử dụng một chu trình hiệu quả hơn so với chu trình Ô tô tiêu chuẩn (trong một số động cơ hybrid);

Chuyển cần lái và các phụ kiện khác sang chế độ chạy bằng điện (hiệu quả cao hơn). Như vậy, khi sử dụng động cơ hybrid thì khả năng tiết kiệm dầu mỏ là rò ràng.

Viện nghiên cứu điện năng của Mỹ đã chỉ ra rằng, có thể thay thế 30-40% số lượng xe đang chạy xăng chuyển sang chạy điện bằng cách sử dụng loại xe hybrids-30km (loại xe có ắc quy chạy được 30km). Với loại xe có ắc quy và motor lớn hơn thì có thể thay thế được nhiều xe chạy xăng hơn.

Tuy nhiên khả năng giảm thiểu phát thải khí KNK còn phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu phát điện, đó là nguồn khí tự nhiên, nhiên liệu ít carbon hay nhiều carbon. Trong tương lai, việc sử dụng nguồn điện sản xuất từ nhiên liệu ít carbon sẽ cho phép loại xe hybrid đóng một vai trò quan trọng trong giảm thiểu phát thải khí KNK.

c) Hệ thống điều hòa nhiệt độ di dộng (MAC)

Sự phát thải chất làm lạnh có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng loại chất làm lạnh mới có GWP thấp hơn nhiều, ví dụ như HFC-152a hoặc CO2, hạn chế bán

chất làm lạnh cho các đơn vị có khả năng xử lý hoặc dịch vụ tốt. Mặc dù tính khả thi của chất làm lạnh CO2 đã được chứng minh, một số trở ngại về mặt kỹ thuật vẫn còn phải được khắc phục.

Do tiêu thụ năng lượng cho hệ thống MAC ước tính là 2,5-7,5% tổng mức tiêu thụ năng lượng của xe nên một số các giải pháp đã được thực hiện để hạn chế năng lượng tiêu thụ của MAC, chẳng hạn như cải tiến thiết kế của hệ thống MAC, bao gồm hệ thống điều khiển và kiểm soát luồng khí.

(iii). Giải pháp sử dụng nhiên liệu thay thế

Hiện nay, có rất nhiều công nghệ được sử dụng để chuyển đổi sinh khối giàu CO2 thành nhiên liệu sinh học, những nhiên liệu này bao gồm chất lỏng chứa carbon như ethanol, methanol, dầu diesel sinh học, di-methyl este (DME) và chất lỏng Fischer-Tropsch, cũng như các hydrogen không carbon. Có một số cách chủ yếu để sản xuất nhiên liệu sinh học: chiết xuất từ dầu thực vật, lên men đường thành rượu, khí hóa và tổng hợp hóa học diesel, diesel sinh học và dầu sinh học. Ngoài ra, có nhiều quy trình thử nghiệm, chẳng hạn như các quy trình quang sinh học sản xuất hydrogen trực tiếp.

Nhiên liệu sinh học có thể được sử dụng dưới dạng “tinh khiết" hoặc pha trộn với các nhiên liệu khác. Có hai loại nhiên liệu sinh học đang được sử dụng cho mục đích giao thông trên thế giới là ethanol và diesel sinh học.

(iv). Giải pháp về tổ chức và quản lý giao thông

a) Quy hoạch sử dụng đất cho giao thông

Quy hoạch, xây dựng và cung cấp hệ thống vận chuyển công cộng và cơ sở hạ tầng liên quan sẽ góp phần giảm thiểu khí nhà kính. Tỷ lệ sử dụng và sự thay đổi các nguồn năng phục vụ vận tải sẽ quyết định mức độ giảm thiểu tác động này.

Bên cạnh vấn đề quy hoạch, vấn đề xây dựng cơ sở hạ tầng cho giao thông đường bộ cũng rất quan trọng. Chất lượng đường sá tốt đóng một vai trò quan trọng trong việc cắt giảm phát thải khí ô nhiễm nói chung và khí nhà kính nói riêng.

b) Thuế, giá nhiên liệu và phí giao thông

Chi phí cho vận tải đề cập đến tập hợp các biện pháp sử dụng để thay đổi giá cả thị trường bằng cách tác động đến việc mua hoặc sử dụng một phương tiện. Các

biện pháp điển hình áp dụng cho vận tải đường bộ là giá cả và thuế nhiên liệu, phí trước bạ/giấy phép lái xe, thuế lưu thông hằng năm, phí cầu đường, phí đậu xe.

Giá cả, thuế, phí, ngoài việc tăng nguồn thu cho Nhà nước, còn tác động đến nhu cầu đi lại, dẫn đến tác động tới nhu cầu nhiên liệu và trên cơ sở đó việc cắt giảm khí nhà kính có thể được thực hiện.

Vấn đề chi phí cho giao thông được đặt ra có thể nhằm vào nhiều mục tiêu khác nhau, có thể đồng thời giảm thiểu ô nhiễm và cắt giảm khí nhà kính, tai nạn, tiếng ồn và tắc nghẽn, cũng như nhằm tạo doanh thu cho nhà nước, nâng cao phúc lợi xã hội và/hoặc xây dựng và bảo trì cơ sở hạ tầng (nhiều lợi ích).

c) Công cụ điều hành và luật pháp

Mặc dù giá cả và các công cụ tài chính là những công cụ rò ràng cho chính sách của chính phủ nhưng thường có hiệu quả chưa cao. Do đó, cần có thêm các biện pháp điều hành và luật pháp bao gồm:

- Giảm tốc độ giới hạn trên đường cao tốc;

- Quy định tốc độ chạy xe đối với phương tiện tại một số tuyến đường cụ thể;

- Yêu cầu bảo dưỡng phương tiện;

- Giới hạn hoạt động của biển số chẵn lẻ và và các hạn chế lái xe khác;

- Cung cấp thông tin về hiện trạng phát thải khí CO2 của động cơ (ghi nhãn);

- Xây dựng tiêu chuẩn cho nhiên liệu;

- Hạn chế lưu thông trực tiếp (ví dụ, không có lối vào làn đường xe bus);

- Khuyến khích lựa chọn phương án thay thế việc phải di chuyển (hạn chế đi lại bằng cách kết nối điện thoại, sử dụng dịch vụ bưu chính,…);

Các biện pháp như vậy có thể góp phần tiết kiệm dầu mỏ đáng kể. Sự kết hợp các biện pháp điều hành này (cùng với việc sử dụng hỗn hợp nhiên liệu hóa thạch và nhiên liệu không phải nguồn gốc dầu mỏ) góp phần giảm 15% tiêu thụ nhiên liệu hằng ngày.

d) Các tiêu chuẩn nhiên liệu vận tải đường bộ

Các quy định về tiêu chuẩn nhiên liệu đã có hiệu quả trong việc làm giảm phát thải khí nhà kính, nhưng cho đến nay tăng trưởng của hoạt động vận tải đã đến mức