Việc thế giới phát triển và tung ra vaccine coronavirus nhanh chóng một cách đáng ngạc nhiên là một lời nhắc nhở về sức mạnh của khoa học và công nghệ trong việc thay đổi thế giới. Mặc dù vắc xin dựa trên công nghệ mRNA mới dường như được tạo ra gần như ngay lập tức, nhưng chúng thực sự đã dựa trên nhiều thập kỷ nghiên cứu từ những năm 1970. Như người ta thường nói trong ngành công nghệ, phải mất nhiều năm để tạo ra thành công trong một sớm một chiều. Vì vậy, những gì khác có thể sắp trở nên nổi bật? Dưới đây là 22 công nghệ mới nổi đáng xem trong năm 2022.
1. Solar geoengineering (địa kỹ thuật năng lượng mặt trời)
Nghe có vẻ tường chừng như rất đơn giản. Nếu thế giới đang trở nên quá nóng, tại sao không cung cấp cho nó một số bóng râm? Bụi và tro bụi do núi lửa giải phóng vào tầng khí quyển được biết là có tác dụng làm mát: Vụ phun trào của núi Pinatubo vào năm 1991 đã làm mát Trái đất tới 0,5°C trong 4 năm. Solar geoengineering sẽ cố tình làm điều tương tự.
Quản lý bức xạ mặt trời (SRM hoặc Solar geoengineering) là một cách tiếp cận lý thuyết để giảm một số tác động của biến đổi khí hậu bằng cách phản xạ một lượng nhỏ ánh sáng mặt trời từ trong ra ngoài không gian. Nó đang trong giai đoạn đầu của nghiên cứu, nhưng nó đã là một chủ đề gây tranh cãi.
Nó sẽ hoạt động? Lượng mưa và các kiểu thời tiết sẽ bị ảnh hưởng như thế nào? Và nó sẽ không làm suy yếu những nỗ lực để hạn chế phát thải khí nhà kính? Những nỗ lực thử nghiệm ý tưởng vấp phải sự phản đối dữ dội của các chính trị gia và các nhà hoạt động.
Tuy nhiên, vào năm 2022, một nhóm tại Đại học Harvard hy vọng sẽ tiến hành một thí nghiệm bị trì hoãn nhiều có tên là SCOPEX. Nó liên quan đến việc phóng một quả bóng bay vào tầng bình lưu, với mục đích giải phóng 2kg vật chất (có thể là canxi cacbonat), sau đó đo lường cách nó tiêu tán, phản ứng và phân tán năng lượng mặt trời.
Ví dụ, nếu nó có thể hoạt động được, SRM sẽ là phương pháp duy nhất được biết đến để nhanh chóng ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Nó thậm chí có thể được sử dụng để làm mát hành tinh, nếu điều đó được coi là cần thiết. Như vậy, nó có thể có thể giảm thiểu một số thiệt hại trong khi nhân loại khử cacbon cho nền kinh tế toàn cầu, hoặc nó có thể đưa ra một phương pháp để đối phó với một số rủi ro khí hậu liên quan đến những khí nhà kính đã phát thải vào khí quyển. Tuy nhiên, sự không chắc chắn xung quanh các tác động của SRM là rất lớn và gần như chưa có đủ bằng chứng để đánh giá liệu việc sử dụng SRM có làm tăng hay giảm tác động của biến đổi khí hậu hay không và ở đâu.
Những người ủng hộ cho rằng điều quan trọng là phải hiểu kỹ thuật, phòng trường hợp thế giới cần thêm thời gian để cắt giảm lượng khí thải. Nhóm Harvard đã thành lập một ban cố vấn độc lập để xem xét các phân nhánh về đạo đức và chính trị.
2. Heat pumps (Máy bơm nhiệt)
Giữ ấm cho các tòa nhà vào mùa đông chiếm khoảng 1/4 mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu. Hầu hết việc sưởi ấm phụ thuộc vào việc đốt cháy than, khí đốt hoặc dầu. Nếu thế giới đạt được các mục tiêu về biến đổi khí hậu, điều đó sẽ phải thay đổi. Giải pháp thay thế hứa hẹn nhất là sử dụng máy bơm nhiệt — về cơ bản, tủ lạnh chạy ngược lại.
Thay vì bơm nhiệt ra khỏi không gian để làm mát nó, máy bơm nhiệt sẽ ép nhiệt từ bên ngoài vào, làm ấm nó lên. Bởi vì chúng chỉ đơn thuần di chuyển nhiệt hiện có ra xung quanh, chúng có thể mang lại hiệu quả cao: đối với mỗi kilowatt điện tiêu thụ, máy bơm nhiệt có thể cung cấp 3 kw nhiệt, khiến chúng chạy rẻ hơn so với bộ tản nhiệt điện. Và việc chạy ngược một máy bơm nhiệt sẽ làm mát một ngôi nhà hơn là sưởi ấm nó.
Gradient, có trụ sở tại San Francisco, là một trong số các công ty cung cấp máy bơm nhiệt có thể cung cấp cả sưởi ấm và làm mát. Sản phẩm có hình dáng thấp, hình túi yên ngựa của hãng có thể được gắn vào cửa sổ, giống như máy điều hòa không khí hiện có và sẽ được bán ra vào năm 2022.
3. Hydrogen-powered planes (Máy bay chạy bằng nhiên liệu Hydrogen)
Ngày nay, hàng không chịu trách nhiệm cho 3,6% lượng khí thải nhà kính của EU (The Europe Research and Innovation Magazine, 2020). Các máy bay hiện đại sử dụng dầu hỏa làm nhiên liệu, giải phóng carbon dioxide có hại vào bầu khí quyển. Nhưng nếu có một cách khác thì sao?
Một giải pháp khả thi là sử dụng một loại nhiên liệu mới trong máy bay không tạo ra khí thải độc hại – hydrogen. Từ lâu đã được giới thiệu là một loại nhiên liệu bền vững, hydrogen hiện đang đạt được sức hút đáng kể như một tiềm năng cho ngành hàng không, và các cuộc thử nghiệm đang được tiến hành để chứng minh tính hiệu quả của nó.
Điện khí hóa giao thông đường bộ là một chuyện. Máy bay là một vấn đề khác. Pin chỉ có thể cung cấp năng lượng cho máy bay nhỏ cho các chuyến bay ngắn. Nhưng liệu điện từ các tế bào nhiên liệu hydro, vốn chỉ tiết ra nước, có làm được không? Máy bay chở khách sẽ được bay thử nghiệm bằng pin nhiên liệu hydro vào năm 2022 bao gồm một chiếc hai chỗ ngồi đang được chế tạo tại Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan, ZeroAvia, có trụ sở tại California, có kế hoạch hoàn thành các cuộc thử nghiệm một máy bay 20 chỗ ngồi và đặt mục tiêu có hệ thống động cơ đẩy hydro của nó sẵn sàng để được chứng nhận vào cuối năm nay. Universal Hydrogen, cũng của California, hy vọng chiếc máy bay 40 chỗ của họ sẽ cất cánh vào tháng 9 năm 2022.
4. Direct air capture (Thu nhận không khí trực tiếp)
Khí cacbonic trong khí quyển gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Có một số cách mà carbon dioxide có thể được loại bỏ khỏi khí quyển, với cách đơn giản nhất là mở rộng sinh quyển thông qua trồng rừng. Nhưng như đã được minh họa trong Shell Sky scenario, ngay cả việc trồng rừng quy mô rất lớn cũng không đủ để cân bằng việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đang diễn ra.
Vì vậy, tại sao không hút nó ra bằng cách sử dụng công nghệ?
Công nghệ này thu giữ carbon dioxide từ nồng độ rất thấp trong khí quyển và sau đó cung cấp nó để sử dụng hoặc lưu trữ địa chất (DACCS). Một số công ty khởi nghiệp đang theo đuổi thu nhận không khí trực tiếp ( dac ), một công nghệ làm được điều đó. Vào năm 2022 Carbon Engineering, một công ty của Canada, sẽ bắt đầu xây dựng cơ sở dac lớn nhất thế giới ở Texas, có khả năng thu giữ 1 triệu tấn CO 2 mỗi năm. ClimeWorks, một công ty Thụy Sĩ, đã mở một nhà máy dac ở Iceland vào năm 2021, nhà máy chôn lấp thu được CO 2 ở dạng khoáng với tốc độ 4.000 tấn một năm. Global Thermostat, một công ty của Mỹ, có hai nhà máy thí điểm. dac có thể đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Cuộc đua đang diễn ra để giảm chi phí và mở rộng quy mô công nghệ.
5. Vertical farming
Trong báo cáo về tình hình dân số thế giới của Liên Hợp Quốc (LHQ) năm 2019 thì dân số thế giới năm 2050 có thể đạt đến 9.7 tỷ người. Bởi vì quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa thì đất nông nghiệp đã bị thu hẹp 1/3 trong 40 năm qua. Và chúng ta không biết có bao nhiêu đất nông nghiệp sẽ bị thu hẹp bao nhiêu, chính vì vậy an ninh lương thực đang là vấn đề được cả thế giới quan tâm. Rất nhiều người tin tưởng rằng mô hình Vertical farming sẽ là giải pháp.
Vertical farming là trồng cây theo mô hình 3D thay vì 2D như trồng cây trên ruộng đồng hoặc trong nhà kính. Vertical farming có thể được thực hiện trong các tòa nhà cao tầng hoặc trong các container ở đó các lớp được xếp chồng lên nhau để tận dụng không gian. Vertical farming trồng cây trên các khay xếp chồng lên nhau trong một môi trường khép kín, có kiểm soát. Đèn led chiếu sáng hiệu quả đã làm cho quá trình này rẻ hơn, mặc dù chi phí năng lượng vẫn là một gánh nặng. Các trang trại thẳng đứng có thể được đặt gần khách hàng, giảm chi phí vận chuyển và khí thải. Việc sử dụng nước được giảm thiểu và không còn bọ, do đó không cần dùng đến thuốc trừ sâu.
Tại Anh, Công ty Thực phẩm Jones sẽ mở trang trại thẳng đứng lớn nhất thế giới, có diện tích 13.750 mét vuông, vào năm 2022. AeroFarms, một công ty của Mỹ, sẽ mở trang trại thẳng đứng lớn nhất tại Daneville, Virginia. Các công ty khác cũng sẽ mở rộng. Nordic Harvest sẽ mở rộng cơ sở của mình ngay bên ngoài Copenhagen và xây dựng một cơ sở mới ở Stockholm. Plenty, có trụ sở tại California, sẽ mở một trang trại mới trong nhà gần Los Angeles. Các trang trại thẳng đứng chủ yếu trồng các loại rau lá xanh và rau thơm có giá trị cao, nhưng một số đang mạo hiểm trồng cà chua, ớt và quả mọng. Thách thức bây giờ là làm cho nền kinh tế cũng tăng lên.
Reference:
The-Economist.(2021, November 8). What next? 22 emerging technologies to watch in 2022. Retrieved December 28, 2021, from https://www.economist.com/the-world-ahead/2021/11/08/what-next-22-emerging-technologies-to-watch-in-2022
