Ba đột phá công nghệ mở đường cho chuyển đổi xanh
05/08/26
 |
| Các tấm pin mặt trời tại nhà máy điện mặt trời ở Tùng Khê, tỉnh Phúc Kiến, miền đông nam Trung Quốc. |
Công nghệ thông tin làm thay đổi kinh tế toàn cầu với tốc độ chóng mặt, nhưng những lĩnh vực nền tảng hơn của đời sống: năng lượng, vật liệu xây dựng và thực phẩm – vẫn vận hành theo cách gây tổn hại nặng nề cho hành tinh. Khí thải nhà kính đẩy khí hậu tới ngưỡng nguy hiểm, nitrogen dư thừa làm ô nhiễm nguồn nước, côn trùng suy giảm hàng loạt, đại dương bị khai thác cạn kiệt. Theo Bill Joy, đồng sáng lập Sun Microsystems, ba nhóm đột phá công nghệ: pin rẻ và an toàn hơn, xi măng ít phát thải hơn, và thịt bền vững có thể mở ra chuỗi chuyển đổi lớn hơn nhiều so với ứng dụng ban đầu.
Thế hệ đột phá mới
Thế giới đang sống vượt quá khả năng chịu đựng của tự nhiên. Nhiên liệu hóa thạch vẫn chi phối hệ thống năng lượng. Bê tông, vật liệu căn bản của đô thị hiện đại, lại là một trong những nguồn phát thải lớn. Chăn nuôi công nghiệp chiếm đất, gây áp lực lên rừng và góp phần vào khủng hoảng khí hậu. Trong khi đó, các hệ sinh thái biển bị đẩy tới giới hạn bởi khai thác quá mức.
Theo Bill Joy, muốn chuyển sang nền kinh tế bền vững, thế giới không thể chỉ dựa vào cải tiến nhỏ. Ông từng xây dựng danh sách 25 “thách thức lớn” của công nghệ sạch, rồi dành hơn một thập niên tìm kiếm, tài trợ và thương mại hóa những giải pháp có khả năng tạo bước ngoặt. Trong số đó, ba lĩnh vực nổi bật nhất là pin, vật liệu xây dựng và thực phẩm. Điểm chung của các đột phá là chúng không chỉ giảm tác hại môi trường. Nếu đủ rẻ, đủ tốt và đủ dễ triển khai, chúng có thể đánh bại công nghệ cũ bằng chính logic thị trường.
Pin rẻ: chìa khóa của năng lượng tái tạo
Pin trở thành hạ tầng thiết yếu của quá trình rời bỏ nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, để điện hóa giao thông và khử carbon lưới điện, pin phải rẻ, an toàn và được làm từ vật liệu dồi dào hơn. Mục tiêu quan trọng là thay chất điện phân lỏng – vốn đắt và tiềm ẩn rủi ro cháy nổ – bằng chất điện phân rắn, an toàn và rẻ hơn. Ionic Materials, công ty Joy đầu tư, phát triển loại polymer tinh thể có thể làm được điều đó. Nếu công nghệ thành công ở quy mô lớn, xe dùng pin lithium-ion có thể đạt mức giá ngang xe động cơ đốt trong sớm hơn nhiều người dự đoán.
Tuy nhiên, tác động lớn hơn có thể nằm ở thế hệ pin alkaline mới, làm từ các vật liệu phổ biến như kẽm, nhôm và mangan. Chúng có thể rẻ hơn pin lithium-ion, giúp xe điện rẻ hơn xe xăng hàng nghìn USD. Khi đó, chính phủ có thể cân nhắc các chính sách loại bỏ xe cũ chạy nhiên liệu hóa thạch nhanh hơn. Tuy nhiên, xe điện chỉ thật sự sạch nếu điện dùng để sạc cũng sạch. Pin alkaline sạc lại được, nếu đủ rẻ, có thể giúp lưu trữ điện với chi phí rất thấp, biến năng lượng gió và mặt trời thành nguồn điện ổn định cả ngày. Lưới điện có thể chạy chủ yếu bằng năng lượng tái tạo, còn nhà máy nhiên liệu hóa thạch chỉ đóng vai trò dự phòng trong tình huống cực đoan.
Pin rẻ cũng mở đường cho lưới điện vi mô và hệ thống ngoài lưới. Các vùng nông thôn ở Ấn Độ có thể bỏ qua giai đoạn phụ thuộc vào lưới điện tập trung để tiến thẳng tới mô hình phân tán, linh hoạt và bền bỉ hơn. Trong vận tải, pin polymer nhẹ hoặc pin dùng lưu huỳnh, không khí cũng có thể điện hóa phần lớn hàng không, chỉ để các chuyến bay siêu dài phụ thuộc vào nhiên liệu lỏng tái tạo.
Xi măng sạch hơn cho đô thị tương lai
Nếu pin là chìa khóa của năng lượng sạch, xi măng là bài toán của vật liệu. Sản xuất xi măng tiêu tốn nhiều năng lượng và phát thải lớn, chiếm khoảng 5% lượng khí nhà kính do con người tạo ra. Trong thế giới tiếp tục đô thị hóa, không thể nói đến phát triển bền vững nếu không thay đổi cách làm bê tông.
Công nghệ của Solidia tìm cách giải quyết vấn đề này bằng hai hướng. Trước hết, xi măng mới được sản xuất ở nhiệt độ lò thấp hơn, nhờ đó tiết kiệm năng lượng. Sau đó, khi dùng để làm bê tông, nó tiêu thụ lượng đáng kể carbon dioxide thay vì nước. Kết quả có thể giảm tới 70% tổng lượng carbon, đồng thời chi phí cũng giảm mà không cần trợ cấp. Đây là điểm rất quan trọng. Ngành xi măng và bê tông vốn có biên lợi nhuận thấp, nên công nghệ xanh chỉ có cơ hội phổ biến nếu nó cũng rẻ hơn hoặc sinh lời hơn. Solidia hấp dẫn vì không yêu cầu doanh nghiệp hy sinh lợi nhuận để làm điều đúng.
Công nghệ triển khai bê tông khí chưng áp nhẹ, bền, cách nhiệt và chống cháy. Nếu thay thế được gỗ, thạch cao, gạch và block xi măng truyền thống trong một số ứng dụng, nó có thể giảm áp lực lên rừng. Xi măng mới cũng có thể trộn với polymer để tạo vật liệu nhẹ, chắc, đóng đinh được, thay thế ván gỗ trong xây dựng.
Thịt không cần vật nuôi
Lĩnh vực thứ ba là thực phẩm, đặc biệt là thịt. Chăn nuôi công nghiệp tiêu tốn đất, nước, thức ăn, đồng thời gây áp lực lớn lên rừng và sức khỏe con người. Năm 2011, Joy đầu tư vào Beyond Meat, startup làm sản phẩm thay thế thịt từ thực vật, bắt đầu với thịt gà dạng sợi rồi đến thịt bò xay bán tại các siêu thị Mỹ.,Nếu thịt thực vật và các sản phẩm tương tự được thay thế rộng rãi, tác động có thể rất lớn: giảm sử dụng đất, giảm phá rừng và cải thiện chế độ ăn. Bên cạnh Beyond Meat còn có thịt nuôi trong phòng thí nghiệm như Memphis Meats, từng thu hút đầu tư từ Bill Gates và Richard Branson, hay các sản phẩm protein hoàn chỉnh làm từ nấm của Mycotech.
Tuy nhiên, thực phẩm bền vững không chỉ là thịt trên cạn. Khoảng 90% trữ lượng cá của thế giới bị khai thác quá mức. Sản lượng vẫn tăng, nhiều khi bằng các kỹ thuật hủy hoại như câu vàng và lưới vây, đặc biệt tại vùng biển quốc tế thiếu kiểm soát. Nuôi cá có thể giúp phần nào, nhưng thói quen tiêu dùng – như ăn cá ngừ vây xanh phát triển chậm và gần tuyệt chủng dưới dạng sushi, sashimi – đang đẩy nhiều loài và hệ sinh thái tới nguy cơ sụp đổ.
Đổi mới đi cùng triển khai
Các đột phá lớn có giá trị vì chúng tạo hiệu ứng dây chuyền. Pin rẻ làm xe điện phổ biến hơn, điện tái tạo ổn định hơn, vùng xa ít lệ thuộc vào lưới tập trung hơn. Xi măng sạch làm đô thị hóa bớt phát thải. Thịt thay thế giảm áp lực lên đất, rừng và đại dương. Tuy nhiên, công nghệ không tự cứu thế giới. Các ngành nhiên liệu hóa thạch sẽ chống lại quá trình chuyển đổi vì lợi nhuận của họ bị đe dọa. Người tiêu dùng cũng cần thay đổi thói quen. Chính phủ phải thúc đẩy triển khai, loại bỏ công nghệ cũ và không để những lợi ích ngắn hạn trì hoãn tương lai chung.
Vậy nên, thông điệp của Bill Joy vừa lạc quan vừa cấp bách: những cải tiến đủ lớn có thật và chúng có thể làm giảm mạnh tác động của năng lượng, vật liệu và thực phẩm lên hành tinh. Song để đi tới nền kinh tế bền vững, thế giới phải triển khai chúng rộng rãi, nhanh chóng và quyết liệt hơn nhiều so với hiện nay.
shared via noemamag,
