Thomas Midgley: Tội đồ hay vĩ nhân?

Thomas Midgley

Sáng chế của các nhà khoa học thường giúp công việc hằng ngày của chúng ta trở nên dễ dàng hơn và cuộc sống tiện nghi hơn, chẳng hạn như xe lửa, máy tách sợi bông ra khỏi hạt, máy in, máy tính,…Tuy nhiên, nhiều sáng chế không mang lại kết quả như mong đợi và chúng được chứng minh là có hại trong thời gian dài. Trong số đó phải kể đến xăng pha chì và hợp chất chlorofluorocarbon (CFC) của nhà hóa học Thomas Midgley.

Midgley sinh ngày 18 tháng 5 năm 1889 ở Beaver Falls, bang Pennsylvania, Mỹ. Ông tốt nghiệp ngành kỹ sư cơ khí tại Đại học Cornell (Mỹ) vào năm 1911. Năm 1916, ông bắt đầu làm việc tại phòng thí nghiệm nghiên cứu Delco của tập đoàn General Motor (GM) dưới sự quản lý của Charles Kettering. Nhiệm vụ chính của ông là tìm cách cải tiến ôtô và xử lý tiếng ồn động cơ.

Tiếng ồn là vấn đề phổ biến của các động cơ vào đầu thế kỷ 20. Khi gần đạt mức tải trọng tối đa, động cơ tạo ra những tiếng ồn lớn. Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng, Midgley phát hiện ra rằng khi pha chì tetraethyl (TEL) vào xăng như một chất phụ gia nhiên liệu, nó có thể chống kích nổ động cơ và làm tăng hiệu suất hoạt động của thiết bị.

Nhờ sự ủng hộ của General Motor, các công ty dầu mỏ và các nhà sản xuất ô tô, TEL lần đầu tiên được bán ra thị trường vào ngày 1/2/1923 với tên thương hiệu Ethyl. Sau đó không lâu, General Motor và công ty Standard Oil thành lập Tập đoàn Ethyl để quản lý việc sản xuất, bán hàng. Midgley trở thành Phó Chủ tịch tập đoàn, đồng thời là thành viên của hội đồng quản trị.

Tập đoàn Ethyl chưa bao giờ đề cập đến “chì” trong lúc tiếp thị sản phẩm TEL, bởi vì thời điểm đó các nguy cơ ngộ độc chì đã được biết đến. Tập đoàn nhấn mạnh rằng TEL là hợp chất an toàn, nhưng chính họ cũng trải qua nhiều sự cố nghiêm trọng liên quan tới loại hóa chất này. Vào tháng 10/1924, năm công nhân tại một nhà máy ở New Jersey đã thiệt mạng và 35 người khác có triệu chứng nhiễm độc chì như run rẩy, ảo giác. Bản thân Midgely cũng bị nhiễm độc khi hít phải hơi TEL và rửa tay trong dung dịch có chì để chứng minh tính an toàn của hợp chất. Midgely buộc phải nghỉ phép để chữa bệnh, nhưng vụ tai nạn không khiến ông ngừng ủng hộ Ethyl. Khi Midgely quay trở lại làm việc, các công nhân do ông quản lý vẫn không được trang bị những biện pháp phòng ngừa thích hợp.

Vụ bê bối tại nhà máy trên khiến một số bang ở Mỹ cấm sử dụng TEL. Tuy nhiên, mọi chuyện sau đó đã thay đổi. Chịu ảnh hưởng nặng nề từ áp lực doanh nghiệp [tập đoàn Ethyl], Cục Khai mỏ liên bang công bố một nghiên cứu khẳng định rằng hợp chất TEL an toàn. Nghiên cứu này và một chiến dịch tiếp thị rầm rộ đã khiến xăng trộn lẫn TEL (xăng pha chì) trở thành nhiên liệu phổ biến. Trong những thập kỷ tiếp theo, phơi nhiễm chì gây ra một loạt các vấn đề sức khỏe, đặc biệt là ở trẻ em. Theo một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Environmental Research, nhà khoa học Rick Nevin tại Trung tâm Quốc gia về Nhà ở Khỏe mạnh (NCHH) phát hiện sự gia tăng phơi nhiễm chì có thể đã góp phần vào sự gia tăng tội phạm giữa thế kỷ 20.

Bắt đầu từ thập niên 1970, xăng pha chì bị loại bỏ dần. Tính đến năm 2017, loại xăng này chỉ còn được sản xuất ở vài nơi trên thế giới. Tuy nhiên, tình trạng nhiễm độc chì vẫn còn tồn tại ở một số khu vực mà xe cộ vẫn dùng xăng pha chì.

Sáng chế gây rắc rối tiếp theo của Midgley là chlorofluorocarbon (CFC). Hợp chất này được phát triển để giải quyết một vấn đề tồn tại từ lâu với các tủ lạnh đời đầu: chúng cực kỳ không an toàn. “Các chất làm lạnh ban đầu tốt nhất là ete và amoniac. Cả hai đều rất dễ cháy”, Tom Jackson, tác giả cuốn sách Chilled: How Refrigeration Changed the World and Might Do So Again, cho biết. Trong tác phẩm của mình, Jackson mô tả về một chiếc tủ lạnh quy mô công nghiệp trưng bày tại Hội chợ Thế giới Chicago năm 1893 bốc cháy và cuối cùng phát nổ, giết chết 17 lính cứu hỏa. “Các tủ lạnh dùng trong gia đình sản xuất trong khoảng 30 năm sau đó đều dùng lưu huỳnh dioxide – hợp chất không dễ cháy nhưng rất độc. Một số vụ rò rỉ loại khí này đã giết cả gia đình khi họ đang ngủ”, Jackson nói.

Frigidaire, đơn vị sản xuất tủ lạnh của General Motor, làm ăn thua lỗ trong nhiều năm. Midgley cùng các đồng nghiệp đã tiến hành tìm kiếm một chất làm lạnh không độc hại, không bắt lửa. Năm 1930, họ tổng hợp thành công dichlorodifluoromethane – một hợp chất đáp ứng đầy đủ các tiêu chí nói trên và nó được bán với tên thương hiệu freon-12. Đây là hợp chất CFC đầu tiên trên thế giới. Để chứng minh sự an toàn của nó, Midgley đã hít freon-12 và thổi tắt một ngọn nến.

Hợp chất CFC nhanh chóng trở nên phổ biến. Nó được dùng rộng rãi trong quá trình sản xuất tủ lạnh, các thiết bị làm mát và bình xịt. Điều Midgely không thể ngờ đến là CFC phá hủy tầng ozone của Trái đất. Tệ hơn nữa, CFC là một loại khí nhà kính, góp phần gây ra tình trạng ấm lên toàn cầu và biến đổi khí hậu với tốc độ nhanh hơn nhiều so với carbon dioxide (CO2).

Mặc dù các loại khí CFC như freon-12 đã bị cấm hoặc bị hạn chế nghiêm ngặt từ Nghị định thư Montreal năm 1987, nhưng hiện nay chúng vẫn còn lơ lửng trong bầu khí quyển Trái đất. Theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA), CFC có tuổi thọ trong khí quyển lên tới 140 năm.

Khi tìm ra các chất trên, Midgley đã được tôn vinh và giành hầu hết các giải thưởng danh giá trong sự nghiệp. Ông được trao Huân chương Willard Gibbs, Huân chương Nichols, Huân chương Priestly và Huân chương Perkin. Mãi đến những thập kỷ gần đây, hậu quả tai hại mà các phát minh của ông gây ra mới được biết tới. Ngoài xăng pha chì và freon, ông cũng sở hữu khoảng 170 bằng sáng chế khác.

Midgely không phải là người duy nhất chịu trách nhiệm cho mọi vấn đề môi trường mà xăng pha chì và CFC gây ra. Các doanh nghiệp thời đó thường coi nhẹ tác động tiềm tàng của các chất ô nhiễm trong môi trường bằng cách đánh giá thấp tác động của chúng hoặc nghĩ rằng đó là một vấn đề không đáng kể.

Năm 1940, Midgley mắc bệnh bại liệt và cử động rất khó khăn. Với tư cách là nhà phát minh, ông nghĩ ra một hệ thống bằng dây thừng và ròng rọc để giúp mình vận động cũng như di chuyển ra khỏi giường. Trớ trêu thay, sáng kiến dây thừng và ròng rọc này đã khiến ông bị thít cổ tới chết vào ngày 2/11/1944.