Tương lai khó đoán định của năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời vừa mang theo khát vọng về một thế giới sạch hơn, công bằng hơn, vừa đặt ra những thách thức buộc nhân loại phải đổi mới sáng tạo, hợp tác toàn cầu và có trách nhiệm hơn với môi trường.

Trong bối cảnh khủng hoảng khí hậu ngày càng trầm trọng và nhu cầu năng lượng toàn cầu liên tục gia tăng, năng lượng tái tạo đã trở thành một trong những trọng tâm thảo luận của giới khoa học, chính trị và kinh tế. Trong đó, năng lượng mặt trời được xem là một nguồn lực tiềm năng khổng lồ, bởi ánh sáng mặt trời gần như vô tận và có mặt ở khắp nơi. Tuy nhiên, nghịch lý lại nằm ở chỗ: dù năng lượng mặt trời đang phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc, tương lai của nó vẫn chứa đựng nhiều yếu tố khó đoán định, từ khía cạnh công nghệ, kinh tế, chính sách cho đến môi trường và địa chính trị.

Trước hết, sự bùng nổ của năng lượng mặt trời trong hai thập kỷ qua phần lớn nhờ vào sự sụt giảm nhanh chóng của chi phí sản xuất tấm quang điện. Nếu như những năm đầu thế kỷ 21, chi phí điện mặt trời còn cao gấp nhiều lần so với điện than hoặc điện khí, thì nay giá thành đã giảm hơn 80% nhờ tiến bộ công nghệ và quy mô sản xuất lớn. Nhiều quốc gia đã chứng kiến sự cạnh tranh sòng phẳng giữa năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng truyền thống. Ở Ấn Độ, Trung Quốc hay Mỹ, các dự án điện mặt trời quy mô lớn thậm chí đã đạt mức giá rẻ hơn điện than. Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là liệu xu hướng giảm chi phí này có thể duy trì lâu dài hay không. Sau một thời gian tăng trưởng nóng, chi phí nguyên vật liệu như silicon, bạc, đất hiếm lại có dấu hiệu biến động, kéo theo rủi ro về giá thành trong tương lai.

Một yếu tố khác khiến tương lai năng lượng mặt trời khó đoán chính là giới hạn công nghệ. Dù hiệu suất của tấm pin mặt trời đã được cải thiện đáng kể, từ khoảng 10–12% lên tới hơn 20% đối với các dòng thương mại, song vẫn còn khoảng cách khá xa so với giới hạn lý thuyết. Nhiều hướng nghiên cứu mới như pin perovskite, pin hai mặt hay công nghệ tích hợp quang điện vào vật liệu xây dựng mở ra triển vọng lớn, nhưng đồng thời chứa đựng không ít rủi ro. Pin perovskite, chẳng hạn, được kỳ vọng sẽ tạo ra bước nhảy vọt về hiệu suất và chi phí, nhưng tính ổn định và độ bền của vật liệu này vẫn là câu hỏi chưa có lời giải. Nếu công nghệ đột phá không thể thương mại hóa đúng như kỳ vọng, năng lượng mặt trời có nguy cơ chững lại ở mức phát triển hiện nay.

Ngoài bản thân công nghệ, vấn đề lưu trữ điện năng cũng là một rào cản lớn. Điện mặt trời có tính chất gián đoạn, chỉ sản xuất được khi có ánh sáng. Điều này tạo ra áp lực lên hệ thống lưới điện, nhất là ở những quốc gia muốn dựa nhiều vào nguồn năng lượng tái tạo. Pin lưu trữ lithium-ion đã có nhiều cải tiến, song vẫn chưa đủ rẻ và bền để triển khai trên quy mô khổng lồ. Các giải pháp khác như pin thể rắn, pin lưu trữ dòng chảy hay công nghệ hydro xanh vẫn ở giai đoạn thử nghiệm hoặc chỉ mới được áp dụng hạn chế. Bài toán “mặt trời không chiếu sáng vào ban đêm” dường như đơn giản nhưng lại là yếu tố quyết định khả năng thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng mặt trời. Cho đến khi một bước đột phá về lưu trữ xuất hiện, triển vọng của điện mặt trời vẫn còn nhiều bấp bênh.

Yếu tố kinh tế và chính sách cũng góp phần tạo ra sự khó đoán định. Trong nhiều trường hợp, sự phát triển của năng lượng mặt trời không chỉ phụ thuộc vào chi phí thực tế, mà còn vào các cơ chế hỗ trợ của chính phủ như trợ giá, ưu đãi thuế, hoặc mục tiêu giảm phát thải carbon. Sự thay đổi chính quyền, ưu tiên kinh tế, hoặc xung đột lợi ích với các ngành năng lượng truyền thống đều có thể ảnh hưởng trực tiếp đến thị trường. Lấy ví dụ, tại châu Âu, năng lượng mặt trời được thúc đẩy mạnh mẽ bởi chiến lược an ninh năng lượng và mục tiêu chống biến đổi khí hậu. Ngược lại, tại một số quốc gia giàu tài nguyên dầu mỏ và khí đốt, năng lượng mặt trời vẫn còn bị coi nhẹ do lo ngại tác động đến lợi ích kinh tế hiện hữu. Điều này khiến bức tranh toàn cầu trở nên thiếu đồng nhất và khó dự báo.

Bên cạnh đó, vấn đề môi trường và chuỗi cung ứng cũng đặt ra những thách thức tiềm ẩn. Năng lượng mặt trời thường được ca ngợi là sạch, nhưng quá trình sản xuất pin mặt trời tiêu tốn nhiều năng lượng, hóa chất và tài nguyên khan hiếm. Việc khai thác silicon tinh khiết, bạc hay các kim loại hiếm có nguy cơ gây ô nhiễm và tạo ra những hệ lụy địa chính trị, nhất là khi chuỗi cung ứng tập trung vào một số ít quốc gia. Hơn nữa, bài toán xử lý tấm pin mặt trời sau vòng đời 20–25 năm vẫn chưa được giải quyết triệt để. Nếu không có công nghệ tái chế hiệu quả, nguy cơ hình thành “núi rác thải năng lượng tái tạo” sẽ trở thành một gánh nặng mới cho môi trường, làm lu mờ hình ảnh “xanh” vốn gắn liền với năng lượng mặt trời.

Trong bối cảnh ấy, tương lai của năng lượng mặt trời cũng chịu tác động bởi những biến động địa chính trị toàn cầu. Các quốc gia hiện nay không chỉ cạnh tranh về công nghệ mà còn về vị thế trong chuỗi cung ứng. Trung Quốc đang dẫn đầu thế giới trong sản xuất tấm pin quang điện, chiếm tới hơn 70% thị phần toàn cầu. Điều này đem lại lợi thế kinh tế lớn nhưng cũng tạo ra sự phụ thuộc đáng kể đối với các quốc gia nhập khẩu. Nếu có biến động chính trị hoặc thương mại, thị trường năng lượng mặt trời toàn cầu có thể chịu cú sốc lớn. Trong khi đó, Mỹ và châu Âu đang nỗ lực thúc đẩy tự chủ công nghệ, nhưng con đường này đòi hỏi nhiều thời gian và nguồn lực. Sự cạnh tranh này có thể thúc đẩy sáng tạo, nhưng cũng tiềm ẩn nguy cơ đứt gãy và bất ổn.

Tuy vậy, không thể phủ nhận rằng năng lượng mặt trời vẫn là một trong những niềm hy vọng lớn nhất để giải quyết khủng hoảng khí hậu. Trong kịch bản lạc quan, khi chi phí tiếp tục giảm, công nghệ lưu trữ được cải tiến, và các quốc gia thống nhất trong cam kết giảm phát thải, năng lượng mặt trời có thể trở thành nguồn cung cấp chính cho nhu cầu điện toàn cầu vào giữa thế kỷ 21. Nó sẽ góp phần định hình một nền kinh tế carbon thấp, mang lại lợi ích không chỉ cho môi trường mà còn cho an ninh năng lượng và sự phát triển bền vững. Nhưng trong kịch bản bi quan, nếu các thách thức công nghệ, môi trường và địa chính trị không được giải quyết, năng lượng mặt trời có thể rơi vào tình trạng phát triển nửa vời, chỉ đóng vai trò bổ trợ chứ không thể thay thế hoàn toàn các nguồn năng lượng truyền thống.

Tương lai khó đoán định của năng lượng mặt trời phản ánh thực tế rằng mọi tiến bộ khoa học – công nghệ đều gắn liền với sự bất định. Chúng ta có thể nhìn thấy tiềm năng khổng lồ, nhưng con đường hiện thực hóa tiềm năng ấy không hề bằng phẳng. Năng lượng mặt trời vừa mang theo khát vọng về một thế giới sạch hơn, công bằng hơn, vừa đặt ra những thách thức buộc nhân loại phải đổi mới sáng tạo, hợp tác toàn cầu và có trách nhiệm hơn với môi trường. Có lẽ chính sự bất định này, thay vì là điều tiêu cực, lại chính là động lực thúc đẩy khoa học và xã hội không ngừng tiến về phía trước.

CTV

Redsvn