Theo các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, việc nhanh chóng áp dụng các loại xe điện không phát thải sẽ giúp quốc gia này giảm gần 80% hoặc hơn lượng phát thải khí nhà kính trong giao thông vào năm 2050 so với mức năm 2019.
Giao thông nối tiếp nhau làm ùn tắc hành lang I-25 ở Denver, Colorado. Việc tăng cường áp dụng các phương tiện không phát thải dự kiến sẽ giúp hạn chế phát thải khí nhà kính. Nhà cung cấp hình ảnh: Dennis Schroeder, NREL
Các nhà nghiên cứu đã đi đến kết luận đó sau khi chạy hàng nghìn mô phỏng trên máy tính về các bước cần thiết để khử cacbon trong hoạt động di chuyển của hành khách và hàng hóa, vốn là nguyên nhân góp phần lớn nhất vào việc tạo ra khí nhà kính. Mặc dù họ khuyên rằng "không có công nghệ, chính sách hoặc thay đổi hành vi nào" là đủ để đạt được mục tiêu, nhưng việc loại bỏ khí thải từ ống xả sẽ là một yếu tố chính.
Chris Hoehne, nhà khoa học nghiên cứu hệ thống di động tại NREL và là tác giả chính của một bài báo mới nêu chi tiết các tuyến đường có thể thực hiện, cho biết: “Có nhiều lý do để lạc quan và một số lĩnh vực còn lại cần khám phá”.
"Trong cộng đồng khoa học, có rất nhiều sự đồng thuận xung quanh những gì cần phải làm để cắt giảm phát thải khí nhà kính liên quan đến giao thông vận tải, đặc biệt là khi nói đến điện khí hóa. Nhưng có sự không chắc chắn cao về lượng phát thải giao thông vận tải và nhu cầu điện trong tương lai, và phân tích độc đáo này giúp làm sáng tỏ các điều kiện gây ra những điều không chắc chắn này."
Bài báo “Khám phá các con đường khử cacbon cho hoạt động di chuyển của hành khách và hàng hóa của Hoa Kỳ” được xuất bản trên tạp chí Nature Communications . Các đồng tác giả của Hoehne từ NREL là Matteo Muratori, Paige Jadun, Brian Bush, Artur Yip, Catherine Ledna và Laura Vimmerstedt. Hai đồng tác giả khác đến từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
Trong khi hầu hết các phương tiện ngày nay đều đốt nhiên liệu hóa thạch thì phương tiện không phát thải (ZEV) lại dựa vào các nguồn năng lượng thay thế, chẳng hạn như pin hoặc hydro. Giao thông vận tải được xếp hạng là nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất ở Hoa Kỳ và là nguồn phát thải tăng nhanh nhất ở các nơi khác trên thế giới.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích chi tiết 50 kịch bản khử cacbon sâu, cho thấy rằng việc áp dụng nhanh chóng ZEV là điều cần thiết cùng với việc chuyển đổi đồng thời sang lưới điện sạch. Điều quan trọng không kém là quản lý sự tăng trưởng nhu cầu đi lại, điều này sẽ làm giảm lượng cung cấp điện sạch cần thiết. Các nhà nghiên cứu nhận thấy biến số năng động nhất trong việc giảm tổng lượng khí thải liên quan đến giao thông vận tải là các biện pháp hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang ZEV.
Sử dụng một mô hình có tên Tùy chọn Lộ trình Di chuyển & Năng lượng Vận tải (TEMPO), các nhà nghiên cứu đã thực hiện hơn 2.000 mô phỏng để xác định những gì sẽ cần thiết để khử cacbon cho hành khách và vận chuyển hàng hóa. Nghiên cứu khám phá những thay đổi trong công nghệ, hành vi và chính sách để hình dung cách hệ thống vận tải hành khách và vận chuyển hàng hóa có thể chuyển đổi thành công sang một tương lai bền vững. Ví dụ, những thay đổi về chính sách có thể yêu cầu các quy định mới thúc đẩy việc áp dụng xe điện.
Các giải pháp công nghệ sẽ đòi hỏi những tiến bộ liên tục về pin, pin nhiên liệu và nhiên liệu sinh học bền vững, cùng nhiều thứ khác. Hành vi đóng vai trò quan trọng trong việc xem xét những thay đổi về dân số và nhu cầu đi lại. Ví dụ, một người nào đó di chuyển ra khỏi lõi đô thị có thể phải di chuyển quãng đường xa hơn để làm việc.
Hoehne cho biết: “Ngành giao thông vận tải chiếm khoảng 1/4 lượng phát thải khí nhà kính ở Hoa Kỳ và khoảng 2/3 tổng số đó là từ việc di chuyển bằng phương tiện cá nhân”.
Bằng cách sử dụng kết hợp các chiến lược, nghiên cứu cho thấy tiềm năng tối đa cho quá trình khử cacbon vào năm 2050 trong các kịch bản mô phỏng là mức giảm đáng kinh ngạc 89% lượng khí nhà kính so với năm 2019, tương đương với mức giảm 85% so với mức cơ sở năm 2005.
Muratori, giám đốc nhóm Phân tích chuyển đổi năng lượng vận tải và kiến trúc sư của mô hình TEMPO, cho biết: “Những tiến bộ gần đây về công nghệ cùng với nhu cầu cấp thiết phải giải quyết cả khủng hoảng khí hậu và các vấn đề về chất lượng không khí đã nâng cao tầm quan trọng của các giải pháp giao thông sạch”. "Sự thay đổi này đã khiến việc chuyển đổi toàn bộ lĩnh vực theo hướng bền vững trở thành một mục tiêu có thể đạt được và là ưu tiên hàng đầu ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới."
