Nghịch lý của việc làm mát không khí

Máy lạnh bên ngoài một tòa nhà ở Seoul. Các hóa chất trong máy lạnh làm cho cuộc sống của chúng ta thoải mái nhưng lại góp phần gây khủng hoảng khí hậu. Ảnh: Yonhap/EPA

Đạo đức của máy lạnh

Nắng nóng đang gieo rắc kinh hoàng khắp nơi trên thế giới, ai cũng muốn được an trú trong bóng râm mát, hay lý tưởng nhất là không gian phà phà máy lạnh. Cách đây hơn trăm năm, mơ ước như thế là báng bổ, bởi "làm mát không khí" là một điều cấm kỵ.

Trong một bài viết cho trang Object Lessons, chuyên về những góc ít biết của những vật dụng thông thường trong đời sống, tác giả Shane Cashman cho biết cho tới thế kỷ 20, chỉ có người giàu hoặc người… sắp chết mới được người khác tìm cách làm mát không khí trong nhà (trong khi đốt lửa sưởi ấm vào mùa đông là chuyện hoàn toàn bình thường). Cái nóng cực đoan từng được xem là quyền lực tự nhiên mà con người chớ nên can dự, và ý tưởng tạo ra một cái máy có thể kiểm soát được nhiệt độ được coi là tội lỗi. Ngay đến tận đầu thập niên 1900, Quốc hội Mỹ vẫn tránh điều hòa không khí ở Điện Capitol, vì sợ cử tri bỉ bai là nghị sĩ ngồi mát, không nhễ nhại mồ hôi như thứ dân.

Nhưng nhân loại rốt cuộc cũng tạo ra cỗ máy có thể thay đổi nhiệt độ trong phòng theo nhu cầu. Nhiều đột phá về lĩnh vực này đến từ các bác sĩ - không phải vì muốn nhà cửa mát mẻ, mà là để làm mát bệnh nhân sốt cao. Năm 1851, bác sĩ John Gorrie (Florida, Mỹ) nhận bằng sáng chế cho chiếc máy làm lạnh bằng cách hút không khí, nén lại và cho chạy qua các đường ống để không khí lạnh lại khi giãn nở. Theo tác giả Salvatore Basile của quyển Cool: How Air-Conditioning Changed Everything (Điều hòa không khí đã thay đổi mọi thứ thế nào), phát minh của Gorrie là tình cờ - nguyên ông chỉ muốn tìm cách tạo không khí mát để giảm sốt cho bệnh nhân sốt rét.

Một phát minh có liên quan và cũng tình cờ khác: Tháng 7-1881, đương kim tổng thống Mỹ James A. Garfield bị ám sát với 2 phát súng lục bắn vào lưng. Tổng thống được đưa đến bệnh viện, nhiệm vụ đặt ra là giữ ông được mát. Nhà khoa học Simon Newcomb dùng một động cơ với các đường ống và thổi một xô đá khổng lồ để làm mát căn phòng. Thiết bị giúp "không khí đi vào một hướng và đi ra hướng khác", thực sự làm giảm nhiệt độ từ 35 xuống 23-24 độ C, và "ngốn" hàng trăm ký đá mỗi giờ.

Dù Garfield không qua khỏi và mất sau 2 tháng nằm viện, phát minh của Newcomb dần được công chúng chú ý và giúp xua tan nghi ngờ về việc chủ động làm mát không khí. Các nhà phát minh bắt đầu tìm mọi cách để đánh bật cái nóng. Nhưng phải 2 thập kỷ sau cái chết của tổng thống Garfield, kỹ sư Willis Carrier mới nghĩ ra từ air-conditioning (điều hòa không khí) và ra mắt phát minh đột phá máy xử lý không khí - thổi không khí qua các đường ống có chất làm lạnh.

Thiết bị của Carrier được lắp đầu tiên vào năm 1902 trong tòa nhà của hãng xuất bản Sackett Williams (Brooklyn, New York) vì mục đích sáng chế của ông là giảm ẩm để tránh hư giấy, chứ không phải giảm nhiệt độ. Carrier từng chia sẻ viễn tượng của ông về một thế giới "nơi một doanh nhân bình thường sẽ thức dậy hoàn toàn sảng khoái sau khi ngủ trong căn phòng có máy lạnh. Anh ta sẽ đi tàu có máy lạnh đến sở, để rồi chui vào văn phòng có máy lạnh".

Willis Carrier và chiếc máy lạnh của ông năm 1902.

Từ Carrier, công nghệ làm lạnh không khí trong nhà bắt đầu lan rộng. Hãng thiết bị gia dụng Frigidaire bán thiết bị "làm mát phòng" cho nhà ở đầu tiên vào năm 1929. Máy lạnh gần giống ta biết ngày nay là sản phẩm của hãng Thorne năm 1932, được mô tả là "như mặt nạ capô một chiếc xe hơi cũ đâm xuyên qua cửa sổ". Máy lạnh chính thức có cuộc ra mắt công chúng rầm rộ tại triển lãm quốc tế World’s Fair 1939. Tại gian hàng của Carrier, 65.000 quan khách lần đầu được trải nghiệm máy lạnh, mối quan tâm của người tiêu dùng với sản phẩm này từ đó cũng tăng.

Tác giả Salvatore Basile chỉ ra một nguyên nhân khác giúp máy lạnh ngày càng phổ biến: năm 1959, Cơ quan khí tượng Mỹ bắt đầu công bố "chỉ số khó chịu" (discomfort index), mà ngày nay ta gọi là "chỉ số nóng bức" (heat index) - thước đo gộp giữa độ ẩm và nhiệt độ. Hôm nay "chỉ số khó chịu" đã đến mức không chịu được, và bạn có đủ khả năng tài chính? Có hàng loạt nhà sản xuất máy lạnh sẵn sàng phục vụ.

Tới thập niên 1960, hàng triệu máy lạnh được bán ra ở Mỹ mỗi năm. Số liệu năm 2019 của Cục Thống kê dân số Hoa Kỳ cho biết 91% hộ gia đình ở Mỹ có điều hòa không khí. Tỉ lệ này ở Brazil và Ấn Độ lần lượt là 11 và 13%, dù cả 2 đều là nước có nhiệt độ nóng. Nhưng đáng ngạc nhiên nhất là tỉ lệ này ở Anh chưa đầy 5%, theo tạp chí Time.

Người Anh và máy lạnh

Nước Anh của thế kỷ 21 đương nhiên không sợ chuyện làm mát không khí là tội lỗi, cũng không phải nước nghèo, nhưng vì sao ít người có máy lạnh, để rồi phải chịu trận trong cái nóng địa ngục mấy tuần qua? Theo Time, có nhiều lý do. Đầu tiên, rõ ràng nhất là điều kiện tự nhiên: nhiệt độ mùa hè trung bình ở Anh chỉ từ 13-24 độ C, và mùa đông có thể kéo dài đến 5 tháng, vì thế hạ tầng ở Anh chú trọng nhiều hơn đến làm ấm thay vì làm mát.

Theo Smith Mordak, giám đốc phụ trách phát triển bền vững tại Công ty tư vấn kỹ thuật Buro Happold, một khác biệt then chốt giữa Anh và Mỹ là tính chất nhà cửa ở 2 nước. Theo số liệu của Chính phủ Anh, cứ 6 căn nhà ở xứ này thì có 1 căn có từ trước 1900, trong khi 46% xây từ 1930-1982, tức khi "máy lạnh chưa có hoặc chưa phổ biến". Trái lại, tuổi trung vị nhà ở Mỹ là 40 năm, và từ những năm 1960 "có máy lạnh" đã là tiêu chuẩn cho nhà mới xây. Việc cải tạo để lắp máy lạnh rất phức tạp và tốn kém, vì tường đa số là gạch và vướng hệ thống điện, sưởi có sẵn, hoặc do là nhà liên kế, hạn chế vị trí lắp cục nóng.

Vì những yếu tố lịch sử để lại này, cùng với cái nóng khủng khiếp, dân Anh đang nháo nhào tìm mua máy lạnh. Nhưng vấn đề là, theo các chuyên gia, có thêm máy điều hòa không phải là lời giải cho cái nóng cực đoan ở Anh nói riêng và châu Âu (ít hơn 10% nhà có gắn máy lạnh) nói chung, như dòng tít trên tạp chí MIT Technology Review ngày 20-7: "Di sản của các đợt nắng nóng ở châu Âu là có nhiều máy lạnh hơn. Đó chính là vấn đề".

Máy lạnh thải ra khí nhà kính, và việc sản xuất sản phẩm đòi hỏi phải khai thác thêm nhiều kim loại hiếm, cả hai đều làm trầm trọng thêm biến đổi khí hậu. Đây chính là nghịch lý của chuyện làm mát không khí, dù không đến mức "tội lỗi" như người xưa từng nghĩ. Việc công chúng không mặn mà với ý tưởng làm mát không khí có thể đã kìm hãm sự phát triển của các công nghệ điều hòa nhiệt độ trong giai đoạn đầu, nhưng sự phổ biến rộng khắp của nó sau đó lại gây hại cho Trái đất.

Mặc dù từ sau nghị định thư Montreal 1989, thế giới đã chuyển sang sử dụng chất làm lạnh hydrofluorocarbon (HFC), ít gây nguy hiểm cho tầng ozone hơn nhiều so với chất phổ biến trước đó là chlorofluorocarbon (CFC), việc dùng máy lạnh vẫn ảnh hưởng lớn đến môi trường. Theo MIT Technology Review, các thiết bị làm lạnh như máy lạnh chiếm khoảng 10% tiêu thụ điện toàn cầu, và do lẽ phần lớn điện trên thế giới đều đến từ nhiên liệu hóa thạch, máy lạnh chịu trách nhiệm không nhỏ về phát thải carbon.

Điều hòa nhiệt độ vừa là biểu tượng của sự khéo léo vừa thể hiện sự yếu đuối của con người, vì nó khiến cơ thể con người có sức chống chịu kém hơn trước sức nóng tự nhiên khi không có sự hỗ trợ của máy móc. Máy lạnh từ chỗ được phát minh để cứu một vài người đã trở thành thiết bị mang khí hậu ôn hòa đến cho muôn người. Nhưng nó lại nguy hại cho môi trường.

"Khi mùa hè đến, hãy lắng nghe điệp khúc của máy móc vo ve trong cửa sổ, bên ngoài các ngôi nhà, trên đỉnh các tòa nhà văn phòng. Chúng là lời nhắc nhở rằng sự khéo léo của con người có thể phải trả giá. Có thể tiền nhân của chúng ta không hoàn toàn sai khi nhìn thấy nguy cơ trong việc làm mát không khí" - Cashman kết thúc bài viết trên Object Lessons.

Vậy phải làm thế nào?

Cần phải nhìn vào thực tế rằng khi khí hậu ngày càng nóng lên, việc dùng máy lạnh đang dần trở thành một sự thiết yếu thay vì điều xa xỉ tại ngày càng nhiều nơi trên thế giới. Khi những đợt nắng nóng cực đoan ngày càng xảy ra thường xuyên hơn, điều hòa nhiệt độ thực sự giúp con người tránh được một số tác động nguy hiểm đến sức khỏe. Tính cần thiết của máy lạnh trong trường hợp này là không thể chối cãi. "Câu hỏi là làm sao để máy lạnh dễ tiếp cận hơn và giảm tác động đến môi trường" - Kevin Lane, chuyên viên phân tích thuộc Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), nói với MIT Technology Review.

Theo Lane, một trong những cách hiệu quả nhất để các chính phủ thúc đẩy các giải pháp làm mát thân thiện với môi trường hơn là đặt ra quy định về hiệu quả tối thiểu của các thiết bị mới sản xuất, hay hỗ trợ để người dân có thể mua máy đắt hơn nhưng ít tốn điện và thân thiện với môi trường hơn.

Máy lạnh cá nhân của hãng Evapolar.

Máy lạnh vốn không được cải tiến nhiều và toàn diện như tivi hay điện thoại trong hàng chục năm qua. Để giải nghịch lý của việc làm mát không khí, nhiều công ty đang cố gắng cách mạng hóa máy lạnh, cả về phương diện thẩm mỹ lẫn hiệu quả hoạt động. 

Một hướng đi phổ biến là biến máy lạnh thành một thứ cá nhân, như smartphone. Hãng Evapolar tuyên bố đã tạo ra "máy làm mát không khí cá nhân đầu tiên trên thế giới": thiết bị hình lập phương, có chỗ chứa nước và hệ thống quạt, thổi ra gió mát và lọc cả không khí. Triết lý "máy lạnh xách tay" của Evapolar là ai cần mát thì mát mỗi người đó thôi, tránh tốn tài nguyên làm lạnh cả văn phòng hay tòa nhà. "Cũng giống như điện thoại của chúng ta đã được cá nhân hóa, chúng tôi tin rằng các thiết bị làm mát cũng nên được cá nhân hóa" - Ksenia Shults, người phát ngôn của Công ty Evapolar, khẳng định.■

Người hùng nắng nóng của thiên nhiên hoang dã

Loài người khi gặp nóng nếu không có máy lạnh thì cũng có những cách làm mát khác như hồ bơi hay kem que. Động vật hoang dã thì có hải ly. Theo Vox, hải ly chính là những anh hùng trong thời nắng nóng, giúp đỡ rất nhiều sinh vật xung quanh mình, chỉ đơn giản bằng cách làm những việc chúng vẫn làm - đắp đập trên những con suối bằng đôi tay nhỏ nhắn xinh xắn và hàm răng vẩu khỏe mạnh.

Hải ly đang đắp đập. Ảnh: Robert McGouey/Wildlife/Alamy

Các con đập hải ly làm lòng suối sâu hơn, mà nước ở các tầng càng sâu thì càng mát. Theo Emily Fairfax, chuyên gia sinh thái học thuộc Đại học CSU Channel Islands, bên dưới một con đập cao 1m do hải ly đắp có thể là một cái ao sâu 2m, chứa đầy nước mát. Các con đập này cũng giúp đẩy nước ngầm lạnh lên bề mặt. Đập hải ly làm bằng các que củi, lá và bùn, đủ sức chắn dòng nước khi xuôi nguồn. Một phần dòng nước sẽ ngấm xuống lòng đất, hòa cùng nước ngầm lạnh trước khi quay lại bề mặt. "Điều này thật sự quan trọng với rất nhiều động vật nhạy cảm với nhiệt độ như cá hồi" - Fairfax nói.

Trong một nghiên cứu, các nhà khoa học chuyển 69 con hải ly đến một lòng sông ở tây bắc bang Washington (Mỹ) và phát hiện các con đập do chúng đắp có thể làm mát các dòng suối, giảm trung bình 2,3 độ C tại vài thời điểm nhất định trong năm. Một nghiên cứu năm 2017 cũng ghi nhận mức giảm nhiệt độ tương tự sau khi hải ly xây đập.

Theo Fairfax, khi xảy ra cháy rừng, khu vực có đập hải ly thường có chức năng như "bãi tị nạn cho bất cứ loài nào có thể đến được đó". Và không chỉ thế. Theo Christine Hatch, phó giáo sư Đại học Massachusetts Amherst, hải ly còn giúp các khu vực tránh được hạn hán nhờ làm đầy lại mạch nước ngầm quan trọng với con người (các con đập cản dòng chảy của nước, khiến chúng ngấm sâu vào lòng đất, tránh được nguy cơ khô cạn).

Các đợt nắng nóng đã chứng minh hạ tầng của con người không thể chống chịu được biến đổi khí hậu. Tin vui là hải ly có thể giúp chúng ta thích nghi với một thế giới nóng hơn, theo Fairfax. Thay vì dựa vào công nghệ của con người, chúng ta có thể khôi phục các loài như hải ly vào môi trường. "Chúng ta không đơn độc trên hành tinh này. Chúng ta cũng không cần tự mình tìm ra các giải pháp. [Hải ly] đang sẵn ngoài kia và chúng ta hoàn toàn có thể tận dụng điều này" - cô nói. Tất nhiên, muốn thế con người phải học cách "làm việc với thiên nhiên thay vì liên tục chống lại nó". Đây mới là phần khó nhất.