5 làn sóng công nghệ giúp tăng trưởng xanh sôi động kể từ năm 2022

1. Sạc xe hơi tại gia hoặc sạc nhà bằng xe ô tô

Công nghệ V2H, sạc xe hơi tại gia hoặc sạc nhà bằng xe ô tô (Nguồn: Renew)

Việc chuyển đổi phương tiện giao thông cá nhân sang phương tiện điện là một trong những biện pháp để phá vỡ sự lệ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cảnh báo rằng, quá trình chuyển đổi sẽ phức tạp, vì lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất những chiếc xe này lớn hơn so với những chiếc xe thông thường và phải được bù đắp qua nhiều năm bằng cách sạc pin bằng năng lượng sạch.

Một công nghệ mới có thể tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình này, được gọi là V2H, hoặc sạc từ xe đến nhà. Hiện tại, các phương tiện điện có thể được cung cấp năng lượng bởi một điểm sạc trong nhà, nhưng hệ thống V2H có thể làm điều ngược lại: điện tích dư thừa từ ô tô có thể được chuyển đến nhà và thậm chí được trả lại lưới điện (Xe tới lưới, hoặc V2G). Hiện tại, hệ thống sạc hai chiều này chỉ có ở một số mẫu xe, như dòng xe Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander, Eclipse và Ford Lightning mới. Tuy nhiên, thiết bị đặc biệt sẽ được lắp đặt trong nhà với chi phí cao. Đổi lại, công nghệ này hứa hẹn sẽ tuần hoàn việc sử dụng năng lượng và tăng hiệu quả sử dụng bằng cách cho phép người dùng sạc xe vào ban đêm, khi nhu cầu và giá điện thấp hơn, đồng thời cung cấp điện cho gia đình vào ban ngày; một chiếc xe có thể cung cấp năng lượng cho một hộ gia đình trong vài ngày.

2. Nhựa tái tạo nhưng thực chất là tái tạo nhựa

Chất thải nhựa hiện đang là một trong những vấn đề môi trường mà dư luận rất quan tâm (Nguồn: Reuters)

Ô nhiễm nhựa là một trong những vấn đề môi trường đau đầu trong thời đại chúng ta. Hiện nay, việc tái chế đang phổ biến ở các nước phát triển, nhưng sự thật, chúng ta đang tự lừa dối mình: trên thực tế, 91% nhựa không bao giờ được tái chế. Và ngay cả khi đúng như vậy, thì hạn chế của tái chế cơ học – bao gồm tách nhựa và nấu chảy chúng là không phá vỡ được chuỗi polyme và chỉ phục vụ để tạo ra các sản phẩm thấp hơn trong chuỗi giá trị. Để đối phó, các phương án tái chế hóa học như khí hóa hoặc nhiệt phân, làm khử phân tử các chuỗi nhựa để chuyển chúng thành nhiên liệu, đang được khám phá, nhưng chúng tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

Vì lý do trên, các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm một công thức để biến nhựa thành một vật liệu thực sự có thể tái chế được hoàn toàn. Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Zurich (ETH) hiện đang tiên phong trong vấn đề này, đó là nghiên cứu của nhà khoa học nữ chuyên về polymer Athina Anastasaki và các cộng sự. Nhóm này đã thiết kế một phương pháp để phá vỡ các chuỗi polymethacrylate thành các monome cơ bản, thu hồi tới 92% các khối riêng lẻ, sau đó có thể đưa vào sử dụng mới mà không làm mất tài sản của chúng.

Để đạt được mục tiêu, các polyme phải được sản xuất bằng một quá trình gọi là RAFT (Reversible Addition-Fragmentation chain-Transfer), hay kỹ thuật trùng hợp polymer bằng phương pháp RAFT. Tuy vẫn còn một chặng đường dài để hoàn tất nghiên cứu, nhưng các giải pháp để tích hợp việc sử dụng nhựa của chúng ta vào một nền kinh tế khép hy vọng sẽ nở rộ trong tương lai không xa.

3. Thế hệ tiền tệ bền vững

Mức tiêu thụ năng lượng của Bitcoin cao hơn ít nhất ba bậc so với bất kỳ hệ thống tiền điện tử dựa trên PoS nào khác (Nguồn: Wikimedia Commons).

Với tất cả những rủi ro và chỉ trích mà dư luận từng lên tiếng, tiền điện tử đã và đang là một xu hướng ngày càng được thiết lập. Trên thực tế, người ta ước tính việc duy trì thị trường Bitcoin, loại tiền điện tử phổ biến nhất trong số các loại tiền kỹ thuật số này, tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với các quốc gia như Áo, Israel hoặc Bỉ tiêu thụ. Thụy Điển đã kêu gọi Liên minh châu Âu (EU) cấm khai thác tài sản tiền điện tử tiêu tốn nhiều năng lượng vì nó làm chệch hướng chuyển đổi năng lượng và làm khó các mục tiêu về khí hậu.

Do đó, ngành công nghiệp tiền điện tử cũng đang tìm kiếm các giải pháp thay thế để giảm lượng khí thải carbon. Xu hướng hiện tại là thay thế hệ thống blockchain phi tập trung, phổ biến hơn được gọi là Proof-of-Work (PoW) bằng một hệ thống gọi là Proof-of-Stake (PoS), sử dụng ít giao dịch hơn và giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ. Một số đã sử dụng PoS, nền tảng blockchain Cardano vì nó mang tính ưu việt hơn.

Theo một nghiên cứu năm 2021, mức tiêu thụ năng lượng của Bitcoin cao hơn ít nhất ba bậc so với bất kỳ hệ thống dựa trên PoS nào khác. Một trong những cơ quan quản lý của EU đã kiến ​​nghị cấm các hệ thống PoW. Hệ thống PoS được đưa vào danh sách 10 công nghệ đột phá của năm 2022 do MIT Technology Review bình chọn.

4. Cây trồng… tự bón phân

Các nốt sần ở rễ của cây họ đậu, hay vi khuẩn cố định đạm cộng sinh cho vật chủ là những các không cần tới phân bón nhân tạo. (Nguồn: Wikimedia Commons).

Việc sử dụng phân đạm trong nông nghiệp là một thực tế nhân loại không thể không làm, vì nó tạo ra thức ăn cho một nửa dân số thế giới. Chưa hết, những vấn đề mà chúng gây ra ngày càng trở nên cấp bách, chẳng hạn như lượng nitơ dư thừa không được thực vật tiêu thụ và bị oxy hóa thành N2O là nguồn phát thải khí nhà kính (GHG) và gây ra hiện tượng phú dưỡng trong nước (tức sự phát triển bùng nổ của thực vật phù du), từ đó thải ra nhiều N2O. Canh tác chính xác làm giảm việc sử dụng phân bón, nhưng tốn kém hơn, và canh tác hữu cơ phân có lợi nhưng lại kém năng suất hơn.

Có một số cây trồng không cần những loại phân bón, vì chúng tự sản xuất. Ví dụ các nốt sần ở rễ của các cây họ đậu, như đậu lăng, đậu cô ve hoặc đậu Hà Lan, các vi khuẩn cố định đạm cộng sinh vật chủ. Hiểu được nguyên lý này của cây trồng, các nhà khoa học đã tìm ra những cách mới cho ngũ cốc, bằng cách hình thành các nốt sần này ở rễ hoặc bằng cách biến đổi vi khuẩn để có được năng lực này. Một số vi khuẩn nhất định đã được biến đổi gen để tăng cường khả năng cố định nitơ của chúng, và việc sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR mới sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu như vậy. Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WF) đã đưa chương trình này vào báo cáo 10 công nghệ mới nổi hàng đầu sẽ được áp dụng trong tương lai gần để đảm bảo mục tiêu kép: an ninh lương thực và môi trường.

5. Nhà in 3D bằng đất tại chỗ

Nhà in 3D từ đất sét của địa phương (Nguồn: Mario Cucinella Architects)

Xây dựng là một trong những lĩnh vực chịu tác động lớn nhất của biến đổi khí hậu: sản xuất xi măng là nguyên nhân gây ra 8% lượng phát thải nhà kính toàn cầu, điều này khó tránh khỏi bởi nó cần tới một công đoạn hóa học trong quá trình sản xuất xi măng. Chưa hết toàn bộ quá trình xây dựng, người ta dùng rất nhiều nhiên liệu hóa thạch. Các giải pháp hiện đang được tìm kiếm để khử cacbon trong xây dựng, chẳng hạn như sử dụng xi măng làm bể chứa cacbon, thay thế nó bằng vật liệu thân thiện hay tái chế bê tông từ việc phá dỡ. Tuy nhiên, có rất nhiều đề xuất, nhưng việc khắc phục sức ì của lĩnh vực này sẽ không thể một sớm một chiều giải quyết được, cũng như không thể tìm ra một giải pháp thay thế xi măng cho sử dụng đại trà.

Một lựa chọn khá thú vị đang được phát triển là sử dụng sản xuất phụ gia, phổ biến hơn được gọi là in 3D, để xây dựng nhà ở. Việc sử dụng máy lớn để in nhà đã được áp dụng thành công ở nhiều nước. Một ưu điểm của hệ thống in 3D là nó có thể sử dụng các vật liệu có sẵn tại địa phương như đất sét, cát hoặc sợi thực vật làm nguyên liệu thô, tránh sử dụng xi măng và có thể giảm 95% nhu cầu vận chuyển vật liệu, vốn là một của mối quan hệ chính tạo nên nguồn phát thải khí nhà kính tiềm ẩn. In 3D cũng đang nổi lên như một lựa chọn ưu tiên để xây dựng các căn cứ trên Mặt Trăng và Sao Hỏa trong tương lai mà các cường quốc đang chạy đua sử dụng.

Khắc Nam

Theo Báo chí nước ngoài- 7/2022

Link tham khảo https://www.bbvaopenmind.com/en/technology/innovation/5-green-technologies-sustainable/