Bắn muối lên trời để che bớt nắng

9h sáng, kỹ sư Matthew Gallelli đã bắt đầu làm việc trên boong của một con tàu sân bay đã ngừng hoạt động giữa Vịnh San Francisco, đeo một cặp bảo vệ tai và bật công tắc.

Vài giây sau, một thiết bị trông giống máy làm tuyết bắt đầu kêu ầm ầm, theo sau đó là một tiếng rít lớn và chói tai. Một màn sương mịn chứa đầy các hạt muối li ti bắn ra khắp nơi. Các hạt này có thể bay xa đến hàng chục mét trong không khí.

Đây là cuộc thử nghiệm ngoài trời đầu tiên ở Mỹ cho công nghệ tăng sáng mây. Phương pháp này làm cho những đám mây sáng hơn, phản xạ bức xạ Mặt Trời trở lại không gian tốt hơn, từ đó giúp làm Trái Đất mát hơn, giải quyết tình trạng nóng lên toàn cầu, theo New York Times.

Các nhà khoa học tại Đại học Washington muốn xem liệu chiếc máy tốn nhiều năm chế tạo này có thể phun các hạt muối có kích thước siêu nhỏ ra ngoài trời, bên ngoài phòng thí nghiệm hay không. Nếu thành công, giai đoạn tiếp theo sẽ hướng mục tiêu tới bầu trời và cố gắng thay đổi thành phần các đám mây đang lơ lửng trên đại dương.

Bắt nguồn từ một ý tưởng điên rồ

Tăng sáng các đám mây (hay còn được gọi là quản lý bức xạ, địa kỹ thuật Mặt Trời) là một trong nhiều ý tưởng nhằm đẩy năng lượng Mặt Trời trở lại không gian. So với các lựa chọn khác như bơm khí vào tầng bình lưu, kỹ thuật làm sáng mây che phủ đại dương sẽ mang tính cục bộ và sử dụng sol khí muối biển tương đối lành tính thay vì các hóa chất khác.

Ý tưởng về công nghệ này bắt nguồn từ khi nhà vật lý người Anh John Latham công bố một nghiên cứu trên tạp chí Nature, với tiêu đề “Kiểm soát sự nóng lên toàn cầu?” vào năm 1990. Trong nghiên cứu, ông đưa ra ý tưởng bơm các hạt cực nhỏ vào các đám mây có thể giảm phần nào nhiệt độ đang tăng lên.

Giống như máy bay, tàu thủy sẽ đẩy các hạt sol khí vào khí quyển để tăng sáng mây, phản xạ ánh sáng Mặt Trời vào lại không gian. Ảnh: Telegraph.

Thế rồi, trong một buổi chiều đi dạo cùng con trai, tiến sĩ Latham bắt đầu có thêm cảm hứng cho ý tưởng này. “Con trai tôi hỏi tại sao các đám mây sáng màu ở phía trên nhưng lại tối ở phía dưới. Tôi đã giải thích rằng chúng là những tấm gương phản chiếu ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống”, ông nhớ lại.

Sau đó, vị tiến sĩ đã đưa ra một đề xuất điên rồ: tạo ra một đội quân gồm 1.000 tàu không người lái chạy bằng cánh buồm, đi qua các đại dương trên thế giới và liên tục phun những giọt nước biển siêu nhỏ vào không khí, để làm chệch hướng bức xạ Mặt Trời khỏi Trái Đất.

Khi tàu di chuyển trên biển, các hạt từ khí thải của chúng có thể làm sáng các đám mây, tạo ra “vệt ngưng tụ tàu biển” phía sau chúng. Trên thực tế, kỹ thuật tăng sáng mây biển bằng vết tàu đã bù đắp khoảng 5% sự nóng lên toàn cầu do khí nhà kính, tiến sĩ Doherty - nhà khoa học khí quyển tại Đại học Washington và là người quản lý chương trình làm sáng mây đại dương - cho biết.

Trớ trêu thay, khi công nghệ tốt hơn và các quy định về môi trường đã làm giảm ô nhiễm do tàu thải ra, độ sáng của đám mây đang mờ dần, kéo theo đó là nhiệt độ lại tăng lên. Theo tiến sĩ Doherty, thay vì sử dụng các chất gây ô nhiễm, chương trình làm sáng đám mây biển của họ có thể được thực hiện bằng muối biển.

Dự án tham vọng được Bill Gates tiếp sức

Trên thực tế, tăng sáng mây không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Nhà khoa học Jessica Medrado - thuộc chương trình tăng sáng mây tại Đại học Washington - cho biết để thành công, họ phải đạt được kích thước chính xác của các sol khí.

Các hạt quá nhỏ sẽ không có tác dụng. Quá lớn, chúng có thể phản tác dụng, khiến các đám mây phản xạ kém hơn trước. Kích thước lý tưởng là các hạt siêu hiển vi có độ dày khoảng 1/700 sợi tóc người.

Tiếp theo, các nhà khoa học cần đẩy rất nhiều sol khí có kích thước chính xác đó vào không khí: Một triệu tỷ hạt/giây. "Bạn không thể tìm thấy bất kỳ công cụ nào có sẵn", Tiến sĩ Medrado nói.

Câu trả lời cho vấn đề đó đến từ tỷ phú Bill Gates.

Năm 2006, nhà sáng lập Microsoft đã nghe ý tưởng cố gắng phản chiếu Mặt Trời từ David Keith, một trong những nhà nghiên cứu hàng đầu về địa kỹ thuật năng lượng Mặt Trời. Gates bắt đầu tài trợ cho tiến sĩ Keith và Ken Caldeira, một nhà khoa học khí hậu khác và là cựu nhà phát triển phần mềm, để tiếp tục nghiên cứu.

Các tinh thể muối bắn vào không khí có kích thước hiển vi, có độ dày khoảng 1/700 sợi tóc người. Ảnh: New York Times.

Sau đó 2 nhà khoa học gặp Armand Neukermans, một kỹ sư ở Thung lũng Silicon có bằng tiến sĩ vật lý ứng dụng từ Stanford và 74 bằng sáng chế. Ông từng phát minh hệ thống sản xuất và phun các hạt mực cho máy photocopy. Tiến sĩ Caldeira hỏi liệu ông có thể tạo ra một vòi phun, nhưng không phun mực, mà phun muối biển hay không.

Bị hấp dẫn bởi ý tưởng, tiến sĩ Neukermans đã lôi kéo thêm một số đồng nghiệp cũ của để nghiên cứu trong một phòng thí nghiệm đi thuê vào năm 2009, với 300.000 USD đầu tư từ Bill Gates.

Nhóm đã nghiên cứu vấn đề này trong nhiều năm, cuối cùng đưa ra một giải pháp. Bằng cách đẩy không khí ở áp suất cực cao qua một loạt các vòi phun, họ có thể tạo ra đủ lực để đập các tinh thể muối thành các hạt cực nhỏ.

Đến cuối năm ngoái, máy phun muối đã được lắp ráp và nằm yên trong một nhà kho gần San Francisco. Máy móc đã sẵn sàng và giờ đây nhóm nghiên cứu chỉ cần một nơi nào đó để thử nghiệm.

Mục tiêu tiếp theo là đi ra biển lớn

Cuối cùng, tàu sân bay Hornet - di tích lịch sử từ thế chiến II được quốc gia công nhận - trở này nơi diễn ra cuộc thừ nghiệm đầu tiên. Boong tàu cao hơn 15 m so với bờ biển Alameda, Vịnh San Francisco. Sáng 3/4, con tàu tràn ngập các cảm biến được hiệu chỉnh tinh vi, nằm trên đỉnh là một xe nâng dạng cắt kéo vươn thẳng lên không trung.

Bên dưới lá cờ Mỹ ở phía là vòi phun muối. Nó có màu xanh sáng bóng, gần bằng hình dạng và kích thước của cụm đèn sân khấu, cùng một vòng vòi phun bằng thép xung quanh phần miệng rộng 1 m. Các nhà nghiên cứu gọi nó là CARI (Công cụ nghiên cứu vòi phun đám mây).

Xe nâng có vai trò giữ cảm biến để đo lượng muối phun ra từ máy trong quá trình thử nghiệm. Ảnh: New York Times.

Một bên của máy phun là chiếc hộp chứa một cặp máy nén, cung cấp không khí có áp suất cao cho máy phun thông qua một ống dày, màu đen. Phía bên kia là một bể nước. Một loạt các công tắc sẽ được xoay theo trình tự, sau đó đưa nước và không khí vào thiết bị và bắn một màn sương mịn về phía các cảm biến.

Mục đích là để xác định xem các sol khí rời khỏi máy phun có thể duy trì kích thước, khi chúng lao qua không khí trong các điều kiện gió và độ ẩm khác nhau hay không. Theo New York Times, các nhà khoa học sẽ mất vài tháng để phân tích kết quả. Nhưng câu trả lời sẽ giúp xác định liệu kỹ thuật tăng sáng sáng mây đại dương có hiệu quả hay không, tiến sĩ Robert Wood, nhà khoa học chính của nhóm nghiên cứu về biển tại Đại học Washington cho biết.

Bà cho rằng các nhà khoa học có thể sẽ phải cần thêm một thập kỷ để thử nghiệm, trước khi chính thức sử dụng công nghệ làm sáng mây ở quy mô lớn để làm mát Trái Đất. "Bước tiếp theo là đi ra đại dương, nhắm vòi phun ở vị trí cao hơn một chút và chạm vào mây thôi nào”, tiến sĩ nói với New York Times.