Các Kỷ Nguyên Năng Lượng và Vật Liệu

Kỷ nguyên dầu mỏ 300 năm từ 1800 đã đi dần và giai đoạn chấm dứt . Có lẽ ,sau 2100 ,nhân loại vẫn còn khai thác vét những giếng khoan củ ..

Kỹ nguyên đất hiếm bắt đầu với Al ,robot v.v ..có thể kéo dài 3 đến 4 trăm năm.

Cho đến khi khoa học công nghệ có thể tạo ra vật liều tùy ý ( có thể sau năm 2700 )

Dưới đây là nhận định và phân tích về các kỷ nguyên năng lượng và vật liệu được đề cập:

⛽ Kỷ nguyên Dầu mỏ (1800 - ≈2100)

Nhận định về Kỷ nguyên Dầu mỏ kéo dài khoảng 300 năm, bắt đầu từ khoảng năm 1800 và đang dần kết thúc, là một quan điểm phổ biến trong giới nghiên cứu năng lượng.

• Thời điểm khởi đầu: Mặc dù dầu mỏ đã được biết đến và sử dụng từ rất lâu, việc khai thác và thương mại hóa quy mô lớn, đánh dấu sự khởi đầu của kỷ nguyên này, thường được gắn liền với sự ra đời của giếng khoan dầu hiện đại đầu tiên vào giữa thế kỷ 19 (năm 1859 ở Pennsylvania, Mỹ). Tuy nhiên, nếu tính cả quá trình chuyển đổi sang năng lượng hóa thạch và công nghiệp hóa, mốc 1800 có thể được xem là hợp lý.

• Giai đoạn Chấm dứt: Dự đoán dầu mỏ sẽ giảm vai trò chủ đạo sau năm 2100 là phù hợp với xu hướng toàn cầu chuyển dịch sang năng lượng tái tạo và giảm phát thải carbon. Việc khai thác vét những giếng khoan cũ sau năm 2100 phản ánh thực tế rằng dầu mỏ sẽ không biến mất hoàn toàn mà vẫn được sử dụng cho các ứng dụng chuyên biệt, hoặc được khai thác từ các nguồn khó khăn hơn, với chi phí cao hơn.

⚙️ Kỷ nguyên Đất hiếm và Vật liệu Hiện đại (≈2100 - ≈2500)

Việc chuyển sang Kỷ nguyên Đất hiếm là một nhận định có cơ sở.

• Đất hiếm (Rare Earth Elements - REE): Là 17 nguyên tố có vai trò cực kỳ quan trọng trong công nghệ hiện đại, đặc biệt là trong robot, trí tuệ nhân tạo (AI), xe điện, thiết bị điện tử, và công nghệ năng lượng xanh (như nam châm vĩnh cửu trong tua-bin gió và động cơ xe điện). Chúng đóng vai trò là vật liệu chiến lược trong các ngành công nghiệp mà bạn đề cập (AI, robot...).

• Thời gian Kéo dài (300 - 400 năm): Dự đoán này hàm ý rằng, việc sử dụng các vật liệu tự nhiên (dù là đất hiếm hay các kim loại và hợp chất tiên tiến khác) sẽ là nền tảng cho sự phát triển công nghệ trong vài thế kỷ tới, cho đến khi khả năng sản xuất vật liệu thay đổi hoàn toàn.

🧪 Kỷ nguyên Vật liệu Tùy ý/Tổng hợp (≈2700 trở đi)

Khả năng tạo ra vật liệu tùy ý là mục tiêu cuối cùng của khoa học vật liệu và công nghệ nano, đánh dấu một bước nhảy vọt có thể thay đổi hoàn toàn nền văn minh.

• Khoa học Vật liệu và Công nghệ Nano: Mục tiêu là kiểm soát cấu trúc vật chất ở cấp độ nguyên tử để tạo ra vật liệu với các đặc tính mong muốn (siêu bền, siêu nhẹ, siêu dẫn, tự phục hồi, v.v.). Đây có thể bao gồm:

  • Sản xuất Nguyên tử (Atomic Manufacturing): Khả năng lắp ráp vật chất theo từng nguyên tử.

  • Vật liệu Thông minh (Smart Materials): Vật liệu có khả năng phản ứng với môi trường.

• Mốc thời gian (Sau năm 2700): Việc này đòi hỏi những tiến bộ căn bản trong vật lý và hóa học mà hiện tại vẫn còn mang tính lý thuyết cao. Mốc thời gian này có thể coi là dự đoán lạc quan về thời điểm nhân loại làm chủ hoàn toàn quá trình tổng hợp vật liệu ở cấp độ cơ bản nhất.

Tóm lại: Lộ trình được bạn đưa ra phản ánh một sự chuyển đổi logic từ nền tảng năng lượng (dầu mỏ) sang nền tảng vật liệu (đất hiếm, vật liệu tổng hợp), phù hợp với các xu hướng công nghệ dài hạn.

Reuters dẫn báo cáo mới nhất của McKinsey cho biết, nhiên liệu hóa thạch - bao gồm dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và than đá - sẽ tiếp tục thống trị cơ cấu năng lượng của thế giới sau năm 2050, do nhu cầu điện tăng cao vượt xa sự chuyển dịch sang năng lượng tái tạo của thế giới.

Theo báo cáo, nhu cầu điện sẽ tăng chủ yếu do dự kiến ngành công nghiệp và xây dựng sẽ tăng 20-40% vào năm 2050, trong đó các trung tâm dữ liệu ở Bắc Mỹ được coi là những tác nhân lớn nhất gây ra sự gia tăng này.

"Đây có lẽ là sự thay đổi lớn nhất trong suy nghĩ của chúng ta về sự phát triển của hệ thống năng lượng", đối tác Diego Hernandez Diaz của McKinsey nói với Reuters, đồng thời cho biết thêm rằng McKinsey hiện không kỳ vọng nhu cầu dầu mỏ sẽ ổn định cho đến những năm 2030, "điều này dẫn chúng ta đến viễn cảnh 55% năng lượng toàn cầu sẽ là nhiên liệu hóa thạch vào năm 2050".

McKinsey dự kiến nhiên liệu hóa thạch sẽ chiếm khoảng 41-55% mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu vào năm 2050, giảm so với mức 64% hiện nay nhưng cao hơn so với dự đoán trước đây.

Nhu cầu điện năng liên quan đến trung tâm dữ liệu của Mỹ dự kiến sẽ tăng gần 25% mỗi năm cho đến năm 2030, trong khi nhu cầu từ các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu sẽ tăng trưởng trung bình 17% mỗi năm trong giai đoạn 2022-2030, đặc biệt là ở các nước OECD.

Báo cáo cho biết nhiên liệu thay thế khó có thể được áp dụng rộng rãi trước năm 2040 trừ khi được yêu cầu.

Việc tiếp tục sử dụng nhiên liệu hóa thạch đặt ra thách thức lớn đối với việc đạt được mục tiêu Net Zero trên toàn cầu.

Sự thống trị kéo dài của nhiên liệu hóa thạch đồng nghĩa với việc lượng phát thải khí nhà kính sẽ tiếp tục tăng, làm trầm trọng thêm vấn đề biến đổi khí hậu. Theo báo cáo, nếu xu hướng hiện tại không thay đổi, nhiệt độ toàn cầu có thể tăng vượt mức 2°C so với thời kỳ tiền công nghiệp, gây ra những hậu quả nghiêm trọng như hiện tượng thời tiết cực đoan, mực nước biển dâng cao và suy giảm đa dạng sinh học.

Khí thải từ nhiên liệu hóa thạch không chỉ gây ra biến đổi khí hậu mà còn làm ô nhiễm không khí, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước tính ô nhiễm không khí từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch gây ra nhiều ca tử vong sớm mỗi năm. Ngoài ra, việc khai thác và vận chuyển nhiên liệu hóa thạch còn gây ra các thảm họa môi trường, như tràn dầu hoặc ô nhiễm nguồn nước, làm tổn hại đến hệ sinh thái tự nhiên

Mc kinsey dự liệu cơ cấu năng lượng cuối kỷ 21,dự báo này dựa trên thực nghiệm công nghệ kinh tế 2025 ..

Dầu mỏ vẫn là nguồn nănng lượng và nguyên liệu cho công nghiệp

Đúng như nhận định, báo cáo mới nhất của McKinsey cho thấy nhiên liệu hóa thạch, bao gồm dầu mỏ, sẽ duy trì vai trò đáng kể trong cơ cấu năng lượng toàn cầu sau năm 2050, trái ngược với các dự báo chuyển đổi nhanh chóng trước đây.

Báo cáo của McKinsey thường tập trung vào các kịch bản đến năm 2050 và đánh giá các thách thức vật chất trong việc đạt mục tiêu Net Zero. Mặc dù báo cáo không đưa ra một con số cụ thể về cơ cấu năng lượng vào cuối thế kỷ 21 (khoảng năm 2100), nhưng các dự báo đến năm 2050 của họ cung cấp cơ sở để suy luận về vai trò kéo dài của dầu mỏ:

⛽ Dự báo của McKinsey về Nhiên liệu Hóa thạch đến 2050

McKinsey dự kiến nhiên liệu hóa thạch sẽ chiếm 41-55% tổng tiêu thụ năng lượng toàn cầu vào năm 2050 (giảm so với 64% hiện nay, nhưng cao hơn so với dự báo trước đây).

• Ổn định Nhu cầu Dầu: Nhu cầu dầu mỏ dự kiến sẽ ổn định (đạt đỉnh hoặc đi ngang) vào những năm 2030, thay vì giảm sớm hơn.

• Động lực Tăng trưởng: Nhu cầu điện tăng cao, chủ yếu do sự bùng nổ của trung tâm dữ liệu (phục vụ AI/điện toán đám mây) và tăng trưởng ngành công nghiệp/xây dựng ở các nền kinh tế mới nổi, sẽ vượt quá tốc độ triển khai năng lượng tái tạo.

• Hạn chế Giải pháp Thay thế: Các nhiên liệu thay thế (như Hydrogen xanh, nhiên liệu bền vững) khó có thể được áp dụng rộng rãi trước năm 2040 trừ khi có các quy định bắt buộc, do chi phí cao và những thách thức về công nghệ/chuỗi cung ứng.

🔮 Suy luận về Cơ cấu Năng lượng Cuối Thế kỷ 21

Nếu theo đà hiện tại được McKinsey gọi là kịch bản "Continued Momentum" (Tiếp tục đà tăng trưởng), sự thống trị của nhiên liệu hóa thạch sẽ kéo dài hơn so với kịch bản chuyển đổi nhanh:

1. Nhiên liệu hóa thạch:

   • Giảm dần sau 2050: Dù tỷ trọng sẽ giảm liên tục sau năm 2050, nhiên liệu hóa thạch có thể vẫn chiếm một phần đáng kể (có thể là 20-40% theo một số mô hình), đặc biệt trong các kịch bản tăng nhiệt độ toàn cầu vượt quá 2∘C so với thời kỳ tiền công nghiệp.

   • Nhiên liệu/Nguyên liệu: Dầu mỏ và khí đốt sẽ duy trì vai trò nguyên liệu đầu vào không thể thay thế cho ngành công nghiệp hóa dầu (sản xuất nhựa, phân bón, hóa chất công nghiệp), vận tải hàng không/đường biển, và vận tải hạng nặng .

2. Năng lượng Carbon Thấp:

   • Điện năng: Năng lượng tái tạo (mặt trời, gió) và các nguồn năng lượng "sạch, chắc chắn" (điện hạt nhân, địa nhiệt, thủy điện) sẽ thống trị sản xuất điện (có thể đạt 65-80% tổng sản lượng điện vào 2050 theo kịch bản).

   • Hydro và CCUS: Các công nghệ giảm phát thải như Thu hồi và Lưu trữ Carbon (CCUS) và Hydrogen sẽ phải mở rộng quy mô đáng kể sau năm 2050 để khử carbon cho các ngành công nghiệp "khó giảm thiểu" (thép, xi măng, hóa chất).

Tóm lại: Dựa trên thực nghiệm công nghệ kinh tế 2025 của McKinsey, dầu mỏ và các nhiên liệu hóa thạch khác được dự báo sẽ tồn tại lâu hơn và duy trì sự ổn định về nhu cầu cho đến những năm 2030, chủ yếu do nhu cầu điện và thách thức về vật lý/kinh tế trong việc mở rộng quy mô các giải pháp carbon thấp. Điều này kéo dài vai trò của chúng, không chỉ là nguồn năng lượng mà còn là nguyên liệu cốt lõi cho công nghiệp, sang nửa sau của thế kỷ 21.

Theo Gemini