Khí nào gây hiệu ứng nhà kính? Các loại khí nhà kính phổ biến nhất

Hiệu ứng nhà kính là một hiện tượng tự nhiên giúp duy trì nhiệt độ trên Trái Đất ở mức phù hợp với sự sống. Tuy nhiên, khi các chất khí gây hiệu ứng nhà kính gia tăng vượt mức gây mất cân bằng khí quyển lại làm tình trạng biến đổi khí hậu trở nên nghiêm trọng hơn. Vậy, khí nào gây hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng của chúng như thế nào? Hãy cùng KNA CERT tìm hiểu về các loại khí nhà kính trong bài viết dưới đây để tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi trên.

Khí gây hiệu ứng nhà kính là gì?

Khí gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính là những loại khí có khả năng hấp thụ và giữ lại bức xạ nhiệt từ Mặt Trời trong khí quyển, giúp làm ấm bề mặt Trái Đất. Khi ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất, một phần năng lượng được hấp thụ, phần còn lại phản xạ vào không gian dưới dạng tia hồng ngoại. Các loại khí này đóng vai trò như một lớp chăn tự nhiên, giữ lại nhiệt lượng phản xạ, qua đó duy trì nhiệt độ phù hợp cho sự sống trên hành tinh.

Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhà kính – một quá trình tự nhiên rất quan trọng, giúp duy trì nhiệt độ ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sống phát triển. Nếu không có hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ toàn cầu sẽ trở nên quá lạnh, không phù hợp cho sự tồn tại của sự sống.

Các loại khí nhà kính phổ biến nhất 

1. Hơi nước (H2O)

Hơi nước được coi là loại khí nhà kính phổ biến trên Trái Đất. Mặc dù không được tạo ra trực tiếp bởi các hoạt động công nghiệp, nhưng khi bầu khí quyển ấm lên, lượng hơi nước trong không khí cũng tăng cao, khiến khí quyển trở nên ẩm ướt hơn. Điều này có những tác động phức tạp đến khí hậu toàn cầu.

Mặt khác, vì hơi nước là một loại khí nhà kính nên sự gia tăng hơi nước có thể khuếch đại hiệu ứng nhà kính, từ đó làm nhiệt độ Trái Đất tiếp tục tăng cao. Đây được gọi là hiệu ứng khuếch đại nhiệt. Tuy nhiên, hơi nước cũng có thể góp phần hình thành mây mù lan rộng hơn. Lớp mây này phản chiếu một phần ánh sáng Mặt Trời trở lại không gian, giúp giảm nhiệt độ và làm mát bề mặt Trái Đất.

2. Carbon dioxide (CO2)

Carbon dioxide (CO2) được biết đến là một trong những chất khí gây ra hiệu ứng nhà kính phổ biến và ảnh hưởng lớn nhất đến hiện tượng hiệu ứng nhà kính. Theo báo cáo năm 2021, CO2 chiếm khoảng 79% tổng lượng khí thải nhà kính tại Hoa Kỳ từ các hoạt động của con người. Báo cáo Đánh giá lần thứ 6 của IPCC cũng chỉ ra rằng: "Vào năm 2019, nồng độ CO2 trong khí quyển đã đạt mức 410 phần triệu – cao hơn bất kỳ thời điểm nào trong ít nhất 2 triệu năm qua."

Loại khí này được tạo ra, tiêu thụ và lưu trữ thông qua các quá trình tự nhiên như sự phân hủy của vật chất hữu cơ, hoạt động sống của thực vật và động vật, cũng như trong đất, đại dương và khí quyển. Thông thường, các nguồn phát thải và bể chứa CO2 tự nhiên này luôn ở trạng thái cân bằng.

Tuy nhiên, kể từ khi bắt đầu thời đại công nghiệp, nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng đáng kể và vẫn tiếp tục tăng mạnh. Nguyên nhân chủ yếu đến từ các hoạt động của con người, đặc biệt là việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch – bao gồm dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và than đá – để sản xuất điện, vận chuyển, và chế tạo xi măng. Những nhiên liệu hóa thạch này là nguồn phát thải CO2 chính, khiến lượng khí này tích tụ ngày càng nhiều trong khí quyển.

Mặc dù CO2 có thể được loại bỏ khỏi khí quyển thông qua các quá trình tự nhiên như thực vật hấp thụ trong quá trình quang hợp, đất và đại dương cũng đóng vai trò như bể chứa carbon, nhưng tốc độ phát thải hiện nay vượt xa khả năng hấp thụ tự nhiên của Trái Đất.

3. Mê - tan (CH4)

Mê-tan, một loại khí hydrocarbon sinh ra từ cả nguyên nhân tự nhiên và kết quả của các hoạt động của con người như nông nghiệp và chăn nuôi, là một loại khí nhà kính và chất hấp thụ bức xạ đặc biệt mạnh. Được đánh giá cao về mặt sản xuất năng lượng, mê-tan, giống như CO2, không mùi và không màu, cũng có tác động đáng kể đến hiệu ứng nhà kính.

Mê-tan ít phổ biến hơn nhiều so với CO2 trong khí quyển và có tuổi thọ ngắn hơn đáng kể là 12 năm. Tuy nhiên, tính đến năm 2016, mê-tan chiếm khoảng 20% ​​tổng bức xạ liên quan đến GHG. Tính đến năm 2022, nồng độ mê-tan đã tăng lên mức 240% giá trị trước thời kỳ công nghiệp.

Các nghiên cứu từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) cho thấy, khoảng 50-65% lượng khí mê-tan trên toàn cầu xuất phát từ các hoạt động của con người, chủ yếu là từ công nghiệp, nông nghiệp và quản lý chất thải. Ngoài các nguồn nhân tạo, mê-tan còn được phát tán từ các nguồn tự nhiên như đất ngập nước, muối, đại dương, trầm tích, núi lửa và cháy rừng.

Một số nhà khoa học đã gióng lên hồi chuông cảnh báo rằng một lượng lớn khí mê-tan (CH4) có thể được giải phóng do sự mất ổn định rộng rãi của các mỏ khí Hydrat nhạy cảm với khí hậu bị mắc kẹt trong các trầm tích liên quan đến biển và đất đóng băng vĩnh cửu (Theo Bohannon 2008, Krey và cộng sự 2009, Mascarelli 2009). Ngay cả khi chỉ một phần nhỏ CH4 được giải phóng đạt đến khí quyển, thì sức mạnh của CH4 như một loại khí nhà kính (GHG) và sự tồn tại của sản phẩm oxy hóa của nó (CO2) làm gia tăng mối lo ngại rằng sự phân ly khí hydrat có thể đại diện cho một điểm tới hạn chậm đối với giai đoạn biến đổi khí hậu đương thời của Trái đất.

Lưu ý rằng mê-tan là khí nhà kính mạnh hơn CO2 khoảng 20% ​​nhưng bị oxy hóa thành CO2 sau khoảng một thập kỷ trong khí quyển. Trên tạp chí Nature của Tiến sĩ Ruppel Ruppel viết rằng "Mức độ nhạy cảm của khí hydrat với khí hậu ấm lên phụ thuộc vào thời gian diễn ra sự kiện ấm lên, độ sâu của chúng bên dưới đáy biển hoặc bề mặt lãnh nguyên và lượng nhiệt cần thiết để làm nóng trầm tích đến mức phân ly khí hydrat".

4. Nitơ oxit (N2O)

Nitơ oxit (N2O) là một khí nhà kính tự nhiên có mặt trong khí quyển Trái Đất như một phần của chu trình nitơ. Tuy nhiên, hoạt động của con người, đặc biệt là trong nông nghiệp, đốt nhiên liệu hóa thạch, quản lý nước thải và các quy trình công nghiệp, đang làm tăng nồng độ N2O trong khí quyển.

Một đặc điểm quan trọng của N2O là có tuổi thọ rất dài, khoảng 120 năm trước khi nó bị loại bỏ hoặc phân hủy thông qua các phản ứng hóa học. Điều này có nghĩa là khí N2O tồn tại lâu trong khí quyển, góp phần gây ra sự nóng lên toàn cầu. Đặc biệt, N2O mạnh gấp 300 lần so với CO2 trong việc làm ấm khí quyển.

Theo dữ liệu nghiên cứu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) năm 2021, N2O chiếm khoảng 6% tổng lượng khí thải nhà kính tại Hoa Kỳ từ các hoạt động của con người. Trên toàn cầu, khoảng 40% lượng khí thải N2O là do hoạt động của con người gây ra.

5. Khí Flo (HFC, PFC, SF6, NF3)

Khí flo bao gồm bốn loại chính: hydrofluorocarbon (HFC), perfluorocarbon (PFC), lưu huỳnh hexafluoride (SF6) và nitơ trifluoride (NF3). Mặc dù được thải ra với số lượng ít hơn nhiều so với các khí nhà kính khác như CO2, CH4 nhưng khí flo lại có tác động mạnh mẽ đến hiệu ứng nhà kính. Các khí này, mặc dù không phổ biến nhưng có thể bù đắp sự thiếu hụt về khối lượng nhờ vào hiệu lực làm ấm mạnh mẽ và tuổi thọ lâu dài trong khí quyển. Tuổi thọ của các khí flo dao động từ 1-270 năm đối với HFC, 800-50.000 năm đối với PFC và khoảng 3.200 năm đối với SF6. 

Khi các loại khí này phát tán vào khí quyển, chúng phân tán rộng rãi trên toàn cầu và chỉ bị loại bỏ rất chậm thông qua tác động của ánh sáng mặt trời ở các tầng khí quyển cao nhất. Vì có tuổi thọ dài và khả năng hấp thụ nhiệt mạnh mẽ, các khí này được xem là những khí nhà kính có tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP) cao. Điều này có nghĩa là mặc dù chúng không có mặt với tần suất lớn như CO2, nhưng một lượng nhỏ khí flo có thể gây ra tác động rất lớn đến nhiệt độ toàn cầu, đặc biệt là vì chúng tồn tại lâu trong khí quyển. Vì vậy, dù khí flo chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng lượng khí thải nhà kính, việc kiểm soát và giảm thiểu khí flo phát thải là vô cùng quan trọng trong nỗ lực chống lại biến đổi khí hậu.

Hậu quả của khí gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính

Hậu quả của khí gây nên hiệu ứng nhà kính là rất nghiêm trọng và có ảnh hưởng sâu rộng đến môi trường và đời sống con người. Một trong những tác động rõ rệt nhất là sự tan chảy của các sông băng. Khi sông băng tan, khả năng phản chiếu ánh sáng mặt trời của bề mặt Trái Đất giảm, khiến nhiệt lượng bị hấp thụ vào thay vì phản chiếu ra không gian, góp phần làm tăng nhiệt độ toàn cầu. Đồng thời, khi các sông băng tan, khí mê-tan, một loại khí nhà kính mạnh, cũng được giải phóng vào khí quyển, làm gia tăng hiệu ứng nhà kính và khiến Trái Đất nóng lên nhanh chóng hơn. Hệ quả là mực nước biển dâng cao, đe dọa các vùng đất ven biển và gây lũ lụt nghiêm trọng.

Mực nước biển đã tăng 9,4 cm từ năm 1993, với tốc độ tăng nhanh hơn trong những năm gần đây. Theo báo cáo của NASA, mực nước biển đã tăng 0,76 cm trong năm 2022-2023, và nếu xu hướng này tiếp tục, mực nước biển có thể dâng thêm 20 cm vào năm 2050. Điều này sẽ gây ra lũ lụt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hàng triệu người, đặc biệt là các khu vực ven biển như đồng bằng sông Cửu Long, nơi sản xuất lương thực quan trọng của Việt Nam.

Ngoài ra, hiệu ứng nhà kính còn làm gia tăng cường độ và tần suất của các cơn bão. Sự tăng nhiệt độ nước biển thúc đẩy sự hình thành các bão, trong khi các siêu bão đang trở nên phổ biến hơn, gây thiệt hại lớn ở nhiều khu vực trên thế giới. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến thiên nhiên mà còn gây tổn thất lớn về người và tài sản.

Sự di cư của động vật và con người cũng là một hậu quả đáng chú ý. Khi nhiệt độ tăng dần, nhiều loài động vật phải di cư để tìm môi trường sống thích hợp, và con người cũng không ngoại lệ. Dự báo đến năm 2050, có thể có tới 140 triệu người phải rời bỏ nhà cửa do các thảm họa như hạn hán hoặc lũ lụt.

Bên cạnh đó, sự nóng lên toàn cầu còn thúc đẩy quá trình sa mạc hóa, làm giảm năng suất nông nghiệp và làm tổn hại đến an ninh lương thực toàn cầu. Khoảng 30% diện tích đất đã bị thoái hóa và mất đi giá trị sinh học của nó, đe dọa nghiêm trọng đến cuộc sống của hàng tỷ người.

Cuối cùng, biến đổi khí hậu cũng làm tăng nguy cơ lây lan bệnh tật. Sự nóng lên sẽ tạo điều kiện cho các bệnh truyền nhiễm như sốt rét, tả và sốt xuất huyết lan rộng, đồng thời gây ra những tác động xấu đến sức khỏe con người, đặc biệt là các bệnh lý về tim mạch và hô hấp. Nếu không có biện pháp can thiệp kịp thời, những căn bệnh nguy hiểm có thể quay lại các khu vực đã từng kiểm soát được.

Hy vọng sau khi đọc bài viết này quý độc giả đã hiểu rõ  các khí gây ra hiệu ứng nhà kính và tác động của chúng để có những hành động giảm thiểu phát thải, bảo vệ môi trường và duy trì hệ sinh thái bền vững một cách phù hợp. Nếu doanh nghiệp muốn tìm hiểu thêm về các loại khí nhà kính, hãy liên hệ ngay với KNA CERT để được giải đáp.

• Trụ sở chính: Tầng 11, Tòa nhà Ladeco Building, 266 Đội Cấn, Ba Đình, Hà Nội
• Chi nhánh: Tầng 7, Tòa nhà Thủy Lợi 4, 205A Nguyễn Xí, Phường 26, Quận Bình Thạnh, TPHCM
• Facebook: https://www.facebook.com/KNACertification
• Hotline: 0968.038.122
• Email: salesmanager@knacert.com