Hai phát minh làm hại cả thế giới

• Phát minh máy điện báo
• 3.500 năm trước, phụ nữ Ai Cập cổ đại đã "phát minh" phương pháp xác định giới tính thai nhi
• 5 phát minh làm thay đổi thế giới

Giữa thập niên 1970, các nhà khoa học đã chứng minh xăng pha chì là nguồn gốc của các bệnh về thần kinh do nhiễm độc chì, còn Freon là tác nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính khiến trái đất nóng lên. Cả 2 phát minh của Midgley được cho là đã "làm hại cả thế giới…".

Gậy ông đập lưng ông

Sinh ngày 18-5-1899, Thomas J. Midgley tốt nghiệp ngành cơ khí đại học Cornell năm 1911. Đến năm 1916, ông vào làm việc cho hãng chế tạo xe hơi General Motors (GM).

Thời điểm này, các động cơ đốt trong do Phòng nghiên cứu Dayton - là công ty con của GM sản xuất đều gặp phải hiện tượng khi vận hành, nó phát ra những tiếng gõ rất khó chịu. Và mặc dù các kỹ sư của Dayton - trong đó có kỹ sư trưởng Kettering - đã ra sức nghiên cứu cải tiến nhưng kết quả vẫn chỉ là con số 0.

Tháng 3-1922, trong một lần thử nghiệm, Midgley nhận ra rằng nếu cho thêm một lượng chì (Tetraethyllead) vào xăng thì hiện tượng kích nổ của động cơ đốt trong sẽ diễn ra chậm hơn và hoàn toàn không xuất hiện tiếng gõ, chưa kể hiệu suất động cơ cũng tăng lên.

Thomas Midgley.

Phát hiện của Midgley lập tức được đưa vào áp dụng để GM cho ra đời loại động cơ xe hơi nổi tiếng Model T4, và Phòng thí nghiệm Dayton đặt tên cho loại xăng pha chì ấy là Ethyl. Bên cạnh đó, GM còn thành lập một đơn vị riêng biệt, gọi là Công ty Hóa chất General Motors, do Kettering làm giám đốc, Midgley là phó giám đốc, chuyên pha chế xăng Ethyl để cung cấp cho thị trường xe hơi và cả ngành hàng không dân dụng non trẻ.

Tháng 12-1922, Midgley được Hiệp hội Hóa học Mỹ trao tặng Huân chương Nichols do phát minh nói trên nhưng chỉ vài tháng sau, ông phải tạm ngưng làm việc vì suy kiệt nhưng lúc ấy chẳng ai nghĩ ông đã nhiễm độc chì.

Hồ sơ bệnh án của Midgley do bác sĩ Robert Campbell - là người trực tiếp điều trị cho Midgley - mô tả: "Thần kinh của Midgley không bình thường, luôn rơi vào tình trạng lú lẫn, mất trí nhớ. Ông ấy có những cơn ngứa ran ở bàn tay, bàn chân và thường xuyên táo bón. Hình chụp X-quang khớp gối cho thấy có những vỉa xương xếp thành lớp…".

Tại nơi dưỡng bệnh ở thành phố Miami, bang Florida, Midgley cho biết ông luôn có cảm giác thiếu không khí: "Phổi tôi đặc quánh. Phải cố gắng lắm tôi mới có thể thở được…".

Giữa năm 1923, sức khỏe của Midgley hồi phục. Vì không phát hiện ông nhiễm độc chì nên việc pha chế và buôn bán xăng Ethyl vẫn diễn ra bình thường. Tuy nhiên, đến cuối năm 1923, có 2 công nhân của Phòng thí nghiệm Dayton bỗng dưng đột tử cùng một số công nhân khác xuất hiện những triệu chứng giống hệt như Midhley.

Kết luận pháp y cho rằng 2 trường hợp đột tử là do "nhồi máu cơ tim cấp" còn những người bị mất trí nhớ, ngứa tay, chân, táo bón là do "cường độ lao động căng thẳng diễn ra trong một thời gian dài".

Năm 1924, lại có thêm 8 công nhân tử vong nhưng điều này không ngăn cản GM liên kết với Công ty xăng dầu New Jersey (nay là hãng Exxon Mobil) để cho ra đời Tập đoàn xăng dầu tiêu chuẩn Jersey (Jersey Standard).

Chỉ sau 2 tháng kể từ khi đi vào hoạt động, đã có 5 người chết với các triệu chứng điên loạn, ảo giác, chán ăn và buồn nôn. 35 người khác có hiện tượng run rẩy, ngứa ngáy. Trên các phương tiện truyền thông đại chúng, một số nhà khoa học yêu cầu Chính phủ Mỹ vào cuộc để làm sáng tỏ những cái chết này.

Trước nguy cơ phải đối mặt với một cuộc điều tra toàn diện nhằm đánh giá tác động của xăng Ethyl với sức khỏe con người trong lúc doanh thu của hãng GM đã lên đến 200 triệu USD/năm, ngày 30-10-1924, Jersey Standard tổ chức một cuộc họp báo. Tại đó, để chứng minh sản phẩm của Jersey Standard vô hại, Midgley đã cầm một chai xăng Ethyl, đổ nó vào lòng bàn tay rồi đưa lên mũi hít liên tục trong 60 giây.

Ông nói: "Tôi có thể làm điều này hàng ngày mà không gặp phải bất cứ một vấn đề gì". Tuy nhiên, chính quyền bang New Jersey vẫn ra lệnh đóng cửa tạm thời nhà máy Jersey Standard cho đến khi nguyên nhân về cái chết của 5 công nhân được làm rõ. Nối tiếp theo bang New Jersey, một số bang khác ở nước Mỹ cũng ra lệnh cấm các cây xăng bán xăng Ethyl.

Một cây xăng Ethyl ở New Jersey năm 1926.

Thế nhưng, dưới áp lực của những "con cá mập" trong ngành sản xuất xe hơi và buôn bán xăng dầu, Cục Khai mỏ liên bang Mỹ đã cho công bố một nghiên cứu, xác nhận xăng Ethyl nằm trong giới hạn an toàn nhưng những năm sau đó, hiện tượng nhiễm độc chì diễn ra ngày càng nhiều, đặc biệt là ở trẻ em.

Mãi đến năm 1974, Y học mới khẳng định chì trong xăng Ethyl là nguyên nhân chính dẫn đến chết người cùng các thương tổn về thần kinh, tri giác mà cụ thể là từ năm 1930 đến 1970, đã có 26 triệu ca nhiễm độc chì trên toàn thế giới được ghi nhận.

Ngày 1-1-1996, nước Mỹ loại bỏ xăng Ethyl ra khỏi danh mục nhiên liệu được phép bán trên thị trường rồi tiếp theo là các nước châu Âu, nhưng mãi đến năm 2017, xăng pha chì mới vĩnh viễn biến mất trên bản đồ thế giới.

Freon và hiệu ứng nhà kính

Năm 1924, hai năm sau khi Midgley tìm ra xăng pha chì thì các máy điều hòa không khí, các tủ lạnh sử dụng trong hộ gia đình, văn phòng, hãng xưởng ở nước Mỹ và nhiều nơi trên thế giới vẫn sử dụng những chất làm lạnh, gồm Amoniac, Chloromethane, Propane và Sulfur Dioxid. Mặc dù hiệu quả của những chất ấy đáng tin cậy nhưng nó rất độc hại nếu bị rò rỉ và rất dễ gây ra cháy nổ.

Chỉ tính riêng năm 1924, toàn nước Mỹ đã xảy ra 18 vụ nổ tủ lạnh, 3 vụ nổ máy điều hòa không khí, làm chết tổng cộng 9 người và bị thương 15 người. Trước đó, một tủ lạnh công nghiệp trưng bày tại Hội chợ Thế giới Chicago đã bắt lửa và phát nổ, giết chết 17 lính cứu hỏa.

Quảng cáo tủ lạnh Frigidaire dùng khí Freon năm 1935 ở Mỹ.

Bi thảm nhất là vụ một gia đình ở bang Illinois sử dụng tủ lạnh có chất làm lạnh là Sulfur Dioxid (lưu huỳnh). Một đêm, khí lưu huỳnh trong tủ lạnh rò rỉ khiến cả gia đình gồm đôi vợ chồng và 4 đứa con tử vong.

Những sự cố ấy đã gây ra thua lỗ, kéo dài suốt nhiều năm của loại tủ lạnh nhãn hiệu Frigidaire do hãng GM sản xuất. Vì thế, dưới sự chỉ đạo của Kettering, Midgley và kỹ sư Albert Leon Henne bắt tay vào việc nghiên cứu một chất làm lạnh mới, không độc hại và không bắt lửa. 

Năm 1930, dựa trên nền tảng của sự kết hợp giữa các chuỗi Carbon và Halogen, Midgley cùng kỹ sư Henne tổng hợp Chlorofluorocarbon (CFC) thành một chất mà họ đặt tên là Freon. Nó bay hơi rất nhanh nên tốc độ làm lạnh cũng rất nhanh. Để chứng minh khí Freon không độc và không bắt lửa, Midgley hít một lượng lớn Freon rồi thổi trực tiếp vào một ngọn nến đang cháy.

Tương tự như vậy, tại buổi ra mắt tủ lạnh Frigidaire thế hệ mới, hãng GM đã đặt nó vào một buồng kín rồi chọc thủng ống dẫn khí Freon trong lúc 8 công nhân ngồi trong buồng, bật lửa hút thuốc lá. 15 phút sau đó, tất cả bước ra, chẳng có cháy nổ và cũng chẳng ai ngộ độc.

Và thế là ngay lập tức, khí Freon trở nên phổ biến. Không chỉ tủ lạnh, tủ cấp đông và các thiết bị làm mát, Freon còn được dùng trong các loại bình xịt côn trùng, thuốc trừ sâu, nước hoa dạng phun, bình xịt khử mùi, sơn nhanh khô… Nó đã khiến doanh số của hãng GM tăng lên vùn vụt và tủ lạnh hiệu Frigidaire có mặt ở rất nhiều nơi trên thế giới. Cũng như xăng Ethyl, không ai nghĩ Freon sẽ gây ra những tác hại đến môi trường và sức khỏe con người.

Ngày 28-6-1974, một bản báo cáo dài 3 trang được viết bởi 2 tác giả là tiến sĩ Mario J. Molina và tiến sĩ F. S. Rowland, thuộc Đại học Irvine, bang California, Mỹ, đã gây chấn động giới khoa học.

Theo báo cáo, ở điều kiện bình thường trên mặt đất, các nguyên tử CFC (là chất làm lạnh Freon) rất ổn định nhưng khi chúng bay lên, đi vào tầng bình lưu của khí quyển, chúng phải đối mặt với cường độ bức xạ của tia cực tím có trong ánh sáng mặt trời, cao hơn rất nhiều so với ở mặt đất khiến các nguyên tử CFC bị phân hủy.

Sự phân hủy ấy sinh ra khí Clo rồi Clo chuyển đổi Ozon (O3) thành Oxy (O2), dẫn đến hệ quả là tầng Ozon bị suy giảm trong lúc nó là tấm áo giáp, bảo vệ trái đất khỏi sự tác hại của tia cực tím.

Vẫn theo bản báo cáo, nếu tầng Ozon mất 5% thì chỉ riêng nước Mỹ, mỗi năm lại xuất hiện thêm 40 nghìn trường hợp ung thư da. Và nếu chất làm lạnh Freon vẫn cứ tiếp tục được sử dụng thì tầng Ozon chỉ còn 50% vào năm 2050 là điều chắc chắn.

Một trong những chiếc xe hơi đầu tiên của GM chạy xăng pha chì.

Hậu quả mà con người sẽ phải gánh chịu là cường độ tia cực tím chiếu xuống trái đất sẽ mạnh hơn, sức khỏe con người sẽ suy giảm, một số bệnh ung thư sẽ phát triển cao hơn bình thường, một số loài động, thực vật sẽ tuyệt chủng, chất lượng môi trường, không khí giảm sút, các thiên tai như cháy rừng, núi băng tan chảy ngày càng tăng với mức độ nghiêm trọng hơn.

Năm 1987, 24 quốc gia họp tại Montreal, Canada rồi cùng ký Nghị định thư Montreal, cam kết không sử dụng CFC vào bất kỳ lĩnh vực nào. Đến năm 1996, con số ấy đã là 152 nước. Điều oái oăm là khi phát minh ra xăng pha chì và chất làm lạnh Freon, Midgley đã được ca ngợi như một thiên tài và nhận được nhiều phần thưởng danh giá như Huân chương Willard Gibbs, Huân chương Nichols, Huân chương Priestly, Huân chương Perkin.

Ngoài ra, Midgley còn có 170 bằng sáng chế khác. Nhưng đến khi những tác hại của xăng pha chì và chất làm lạnh Freon được phát hiện, dư luận lại quay sang kết tội ông.

Một bài báo đăng trên tờ Live and Sience cho rằng "Midgley là một trong những nhà phát minh tồi tệ nhất, đã gây ra các vấn đề môi trường khiến nhân loại phải đối mặt -  không chỉ hôm nay mà còn là ít nhất 100 năm nữa sau khi ông qua đời.  Midgley đã góp phần vào chứng ngộ độc chì của 3 thế hệ trẻ em, làm tăng nguy cơ ung thư da và các vấn đề khác liên quan đến tia cực tím, cũng như sự nóng lên toàn cầu…".

Năm 1940, Midgley nhiễm virus bại liệt và bị liệt nửa người. Để có thể vận động cũng như có thể tự mình ra khỏi giường, ông chế tạo một hệ thống trợ lực bằng dây thừng và ròng rọc nhưng trớ trêu thay, trưa ngày 2-11-1944, khi đang sử dụng hệ thống ấy, một sợi dây thừng đã siết vào cổ Midgley khiến ông chết vì ngạt thở.

Năm 1994, kỷ niệm 50 năm ngày mất của Midgley, tạp chí Tự nhiên - Natural chạy cái tít đầy mỉa mai trên trang nhất: "Nhìn lại tầng Ozon sau ngày 2 phát minh làm hại thế giới qua đời…".