Khí thải than gây thiệt hại hàng triệu đô la cho mùa màng ở Ấn Độ

Hai loại ngũ cốc này rất quan trọng đối với an ninh lương thực ở Ấn Độ, quốc gia đông dân thứ hai trên thế giới và là nơi sinh sống của một phần tư số người thiếu ăn trên toàn cầu.

“Chúng tôi muốn hiểu tác động của khí thải điện than của Ấn Độ đối với ngành nông nghiệp vì có thể có sự đánh đổi thực sự giữa việc đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng bằng cách sản xuất điện từ than và duy trì an ninh lương thực", Kirat Singh, nghiên cứu sinh tiến sĩ về môi trường và tài nguyên tại Trường Phát triển Bền vững Doerr và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Không khí sạch và an ninh lương thực

Các nghiên cứu trước đây đã tìm cách định lượng chi phí bị bỏ qua khi đốt than để sản xuất điện bằng cách ước tính số ca tử vong liên quan đến ô nhiễm. Các cơ quan chính phủ và các tổ chức khác sử dụng những con số này và ước tính về giá trị kinh tế để hiểu được chi phí và lợi ích của nhiều chiến lược phát triển kinh tế và quy định về môi trường.

Tuy nhiên, cho đến nay, ước tính về thiệt hại mùa màng liên quan cụ thể đến các nhà máy điện chạy bằng than -- nơi cung cấp hơn 70% điện ở Ấn Độ -- vẫn còn thiếu mặc dù hơn một thập kỷ nghiên cứu cho thấy các chất ô nhiễm không khí như ôzôn, lưu huỳnh điôxít và nitơ điôxít gây hại cho năng suất cây trồng.

“Năng suất cây trồng cực kỳ quan trọng đối với an ninh lương thực và triển vọng kinh tế của Ấn Độ”, tác giả nghiên cứu cao cấp David Lobell, Giáo sư Benjamin M. Page tại Khoa Khoa học Hệ thống Trái đất của Trường Phát triển Bền vững Doerr cho biết. “Chúng tôi biết rằng cải thiện chất lượng không khí có thể giúp ích cho nông nghiệp, nhưng nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên đi sâu vào một lĩnh vực cụ thể và đo lường những lợi ích tiềm năng của việc giảm phát thải”.

Thiệt hại mùa màng tập trung ở các vùng và mùa vụ chính

Đối với nghiên cứu mới, các tác giả ước tính thiệt hại về mùa màng lúa và lúa mì liên quan đến khí thải nitơ điôxít, hay NO2, từ các nhà máy điện than. Họ đã sử dụng một mô hình thống kê kết hợp các bản ghi hàng ngày về hướng gió và sản xuất điện tại 144 nhà máy điện ở Ấn Độ và mức nitơ dioxide đo được bằng vệ tinh trên đất trồng trọt.

Các tác giả phát hiện ra rằng các nhà máy điện than ảnh hưởng đến nồng độ NO2 trên đất trồng trọt lên đến 100 km, hoặc khoảng 62 dặm. Theo nghiên cứu, việc loại bỏ khí thải than từ tất cả các vùng đất nông nghiệp trong phạm vi này trong các mùa vụ chính (tháng 1-tháng 2 và tháng 9-tháng 10) có thể thúc đẩy giá trị sản lượng lúa gạo trên khắp Ấn Độ tăng khoảng 420 triệu đô la mỗi năm và sản lượng lúa mì tăng 400 triệu đô la mỗi năm.

“Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét các vấn đề môi trường dưới góc nhìn hệ thống”, đồng tác giả nghiên cứu Inês Azevedo, Giáo sư khoa học và kỹ thuật năng lượng tại Trường Phát triển bền vững Doerr, cho biết. “Bất kỳ chính sách nào tập trung vào việc giảm khí thải từ các nhà máy điện than ở Ấn Độ sẽ bỏ qua một phần quan trọng của vấn đề nếu không xem xét đến thiệt hại do ô nhiễm không khí đối với nông nghiệp”.

Ở một số tiểu bang có mức sản xuất điện từ than cao, chẳng hạn như Chhattisgarh, lượng khí thải từ than chiếm tới 13-19% ô nhiễm nitơ dioxide của khu vực, tùy theo mùa. Ở những nơi khác, chẳng hạn như Uttar Pradesh, lượng khí thải từ than chỉ chiếm khoảng 3-5% ô nhiễm NO2. Các nguồn khí phổ biến khác, phát sinh từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, bao gồm khí thải từ xe cộ và công nghiệp.

Lợi ích lớn từ việc cắt giảm khí thải

Phân tích cho thấy giá trị sản lượng cây trồng bị mất hầu như luôn thấp hơn thiệt hại về tử vong do bất kỳ nhà máy điện than nào gây ra. Nhưng cường độ thiệt hại về cây trồng trên mỗi gigawatt-giờ điện được tạo ra thường có thể cao hơn. Tại 58 trong số 144 nhà máy điện được nghiên cứu, thiệt hại về lúa trên mỗi gigawatt-giờ vượt quá thiệt hại về tử vong. Thiệt hại về lúa mì trên mỗi gigawatt-giờ vượt quá thiệt hại về tử vong tại 35 nhà máy điện.

“Thật hiếm khi tìm thấy một điều duy nhất -- trong trường hợp này là giảm phát thải than -- có thể giúp ích cho ngành nông nghiệp nhanh chóng và nhiều đến vậy”, Lobell, cũng là Giám đốc Gloria và Richard Kushel của Trung tâm An ninh Lương thực và Môi trường Stanford, cho biết.

Các nhà nghiên cứu phát hiện thấy có rất ít sự chồng chéo giữa các trạm liên quan đến tình trạng mất mùa lớn nhất và các trạm liên quan đến tỷ lệ tử vong cao nhất. Điều này có nghĩa là lợi ích từ việc giảm phát thải có thể có ý nghĩa hơn và được phân bổ rộng rãi hơn so với hiểu biết trước đây. Theo các tác giả, kết quả làm nổi bật tầm quan trọng của việc xem xét tình trạng mất mùa cùng với tác động đến sức khỏe khi điều chỉnh lượng phát thải điện than ở Ấn Độ.

“Các chính sách có mục tiêu rõ ràng để cắt giảm phát thải có thể mang lại hàng nghìn đô la tăng sản lượng cây trồng cho mỗi gigawatt-giờ sạch, bên cạnh tất cả các lợi ích về khí hậu và sức khỏe con người”, Singh cho biết.