1. Giới thiệu
Trong hai thập niên qua đã có một sự sụt giảm tinh thần của những người hành nghề kỹ thuật công trình, một phần do sự xuất hiện của một số công nghệ mới thu hút một lượng đầu tư rất lớn. ở Đài Loan một lý do đặc biệt là trong những năm qua, quy mô xây dựng các công trình công cộng lớn đã giảm xuống đáng kể. Điều đó đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến suy nghĩ của sinh viên khi chọn kỹ thuật công trình như là nghề nghiệp của họ trong tương lai. Từ các giao tiếp với bạn bè ở nước ngoài, tôi nhận ra rằng đó không phải chỉ là vấn đề của Đài Loan. Nó cũng đang là vấn đề của nhiều nơi khác, trừ Trung Quốc, nơi mà xây dựng công trình đang tiếp tục phát triển với một nhịp độ nhanh.
Thực ra, kỹ thuật công trình là một nghề rất tốt. Tất cả các công trình mà ta xây dựng đều có tuổi thọ dài so với tuổi thọ của những chiếc máy tính và ta sẽ thấy tự hào là một thành viên của đơn vị thiết kế hay thi công xây dựng các công trình đó. Từ khi làm việc ở Khoa kỹ thuật công trình ĐHQG Đài Loan năm 1984, tôi đã luôn cố gắng để làm cho sinh viên, cha mẹ họ và các kỹ sư tin rằng chúng ta rất cần những sinh viên giỏi cho kỹ thuật công trình.
Lý do là rất rõ ràng. Mọi vấn đề mà nhân loại phải đương đầu trong tương lai gần liên quan đến kỹ thuật công trình nhiều hơn nhiều so với bất cứ ngành nghề nào khác, chẳng hạn, vấn đề trái đất nóng lên, tài nguyên dần cạn kiệt, môi trường xuống cấp, tài nguyên nước giảm bớt và bị ô nhiễm, hệ sinh thái bị tổn thất và cơ sở hạ tầng cũ kỹ và quá tải. Tuy nhiên, tất cả những vấn đề này là có tính chất đồng nhất và đòi hỏi những nỗ lực của nhiều bộ môn mà có thể không thể giải quyết được nếu không có sự tham gia của những kỹ sư hàng đầu thông minh. Để làm được điều này, trong hệ thống giáo dục của chúng ta cần có một số thay đổi. Chúng ta nên nhảy ra khỏi cái hộp nguyên thủy quá cách biệt tự xác định mình như là một kỹ sư công trình, hoặc thậm trí trong một nghĩa hẹp nhất là một kỹ sư kết cấu, địa kỹ thuật, thủy lợi hay giao thông mà thôi mà thay vào đó, chúng ta phải nhấn mạnh nhiều hơn trên quan điểm hệ thống và suy nghĩ từ quan điểm hội nhập, khi nghề nghiệp sau này trên một phạm vi nhất định dựa vào sự hội nhập và hợp tác với những nhà chuyên môn của các ngành nghề khác.
Ngoài làm công việc kỹ thuật bình thường, các kỹ sư công trình cũng phải phát biểu ở các diễn đàn xã hội và chính trị và trở thành những người lãnh đạo trong quá trình làm chính sách và ra quyết định. Chúng ta có đủ tư cách để làm việc đó, vì trong tính toán, chúng ta là chính xác nhất, đáng tin cậy hơn và được trang bị khả năng hoạch định những vấn đề toàn cầu, xã hội và môi trường. Đương nhiên, nếu chúng ta sắp trở thành một người lãnh đạo, chúng ta cũng phải quan tâm đến những vấn đề đạo đức.
Trong các phần dưới đây, tác giả sẽ cố gắng trình bày một số lĩnh vực then chốt mà các kỹ sư công trình có thể đóng vai trò quan trọng.
2. Sự thực về trái đất nóng lên
Trái đất nóng lên liên quan đến việc gia tăng nhiệt độ trung bình của không khí và mặt nước biển gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sống của các động thực vật. Mặt dầu trái đất nóng lên đã xảy ra trong quá khứ, nhưng từ này hiện nay được sử dụng thường xuyên để ám chỉ hiện tượng nóng lên của trái đất do sự phát tán của khí nhà kính tăng lên, đặc biệt bao gồm carbon dioxide. Một tác động trực tiếp của trái đất nóng lên là sự biến đổi khí hậu toàn cầu.
Vì trái đất nóng lên, các tảng băng ở Bắc và Nam cực bị tan ra, gây khó khăn cho sự sống của loài gấu quý hiếm ở đây. Vô số băng hà ở Hymalaya cũng bị tan ra làm một lượng nước khổng lồ chảy xuống vùng Tân Cương của Trung Quốc. Tất cả những điều đó có thể hiểu rằng “Chiếc tủ lạnh” của trái đất đang bị phá vỡ, trái đất đang bị cướp đi cái cơ chế chế ngự nhiệt độ đang tăng lên từng ngày. Vì trái đất đã bị sốt, những mùa đông lạnh lùng khắc nghiệt của quá khứ đã trở thành những mùa đông ấm áp.
Nhưng nguyên nhân chủ yếu để trái đất nóng lên là gì? Đó là khối khổng lồ các khí nhà kính, trong đó gần 80% đến từ carbon dioxide phát tán mỗi ngày do các hoạt động của con người. Hơn 1/4 carbon dioxide trong đó phát tán từ các nhà máy điện. Mục tiêu chủ yếu của Nghị định thư Kyoto nổi tiếng được ký kết năm 1997 là để làm giảm sự phát tán của carbon dioxide và các khí nhà kính khác. Ngày nay, thay thế các nhà máy chạy bằng các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu lửa, khí thiên nhiên bằng các nguồn điện cải tiến, thậm chí cả điện hạt nhân đã nổi lên như là một vấn đề quan trọng lớn trong chiến dịch chống lại trái đất nóng lên (Kaihla 2007).
Rõ ràng, để giảm phát tán carbon dioxide không phải đơn thuần là một vấn đề công nghệ, kỹ thuật hay địa phương. Mà đúng hơn, đó là một vấn đề toàn cầu có nguồn gốc sâu xa trong văn hóa (như tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm nước), kinh tế (giá điện và sản xuất điện) và các chính sách (như các quy định của Chính phủ) của mỗi quốc gia. Kỹ sư công trình có nhiều cách khác nhau có thể đóng góp cho cuộc đấu tranh chống lại vấn đề trái đất nóng lên và họ phải tìm thấy vai trò của họ ở đó.
3. Năng lượng bền vững
Về giá dầu lửa, mười năm trước (1996-2006) là một thời kỳ dao động nghiêm trọng, nhưng với chiều hướng là leo thang. Ví dụ, giá dầu thô một ba - ren tăng từ 20.92USD ngày 28/6/1996 lên 74.61USD ngày 2/5/2006, tăng gấp 3,5 lần (Schwartz và Birger 2006). Mặc dù giá dầu những ngày này có giảm một chút (5/3/2007) chiều hướng lâu dài sẽ là tăng lên. Lý do chủ yếu là dầu lửa có thể chỉ được dùng cho đến 40 năm hoặc hơn một ít nữa thôi. Lý do khác là các nước đang phát triển như Trung Quốc và ấn Độ đã đuổi kịp các nước trong tiêu thụ dầu. Tất nhiên, có nhiều lý do khác, nhưng chắc chắn rằng sự bền vững năng lượng sẽ là một vấn đề đầu tiên đối với hầu hết các nước trong những năm sắp tới.
Các năng lượng chọn lựa đưa vào sử dụng hoặc đang phát triển bao gồm các năng lượng gió, mặt trời, sóng biển, thác nước, địa nhiệt… Trong thực tế, những tiến bộ nhanh chóng trong việc sử dụng các năng lượng thay thế đã được thực hiện ở nhiều nơi. Ví dụ điện gió ở Mỹ đã tăng lên 5 lần từ năm 1999, trong đó lượng điện phát ra đủ để dùng cho 2,5 triệu ngôi nhà (Gunther 2007). Chiều hướng phát triển tương tự cũng đang có ở Châu Âu, Nhật Bản và các nước phát triển khác. Tuy nhiên, trước khi các năng lượng thay thế có thể sử dụng trên quy mô công nghiệp và kinh tế thì đòi hỏi phải có những nỗ lực từ ngành kỹ thuật công trình để xây dựng cơ sở hạ tầng và các nền tảng có liên quan cho sự biến đổi các năng lượng này thành điện và để chuyển tải điện từ nguồn đến những nơi xa. Rõ ràng, hội nhập và hợp tác giữa các kỹ sư công trình, điện và cơ khí là rất cần thiết để điều khiển các công trình chạy bằng các năng lượng được đổi mới, đặc biệt là các năng lượng gió, sóng biển, thác nước và địa kỹ thuật.
Nhờ trái đất nóng lên, điện hạt nhân đã được hồi sinh và được xem như một trong những giải pháp xanh có tính khả thi nhất, không chỉ ở các nước phát triển như Mỹ, và Châu Âu mà còn ở các nước đang phát triển như Trung Quốc và ấn Độ. Một lý lẽ cho điều này là rằng sau 50 năm kinh nghiệm vận hành của các nhà máy điện hạt nhân, các rủi ro khi sử dụng điện hạt nhân đã không còn đủ lớn để chứng minh chống lại nó (Colvin 2005).
Tác giả tin rằng khi yêu cầu đối với các năng lượng bền vững tiếp tục tăng lên, dưới áp lực của trái đất nóng lên và sự xấu đi của môi trường, vai trò của kỹ sư công trình sẽ trở nên quan trọng hơn, khi họ phải nắm lấy sự lãnh đạo trong việc định hướng hoặc điều chỉnh chính sách năng lượng trong mỗi nước, đặt nền tảng cho các phát triển có liên quan. Họ cũng phải hội nhập về kỹ thuật với các bộ môn khác nhau để các loại năng lượng được chọn lựa có thể khai thác trên một quy mô công nghiệp.
(Còn nữa)
Nguyên Vũ lược dịch
Theo CECAR 4 Proceeding 6/2007

Nguyên Vũ