📖 MỤC LỤC BÀI VIẾT 📖
Ô nhiễm khí thải là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt từ hoạt động sản xuất năng lượng, công nghiệp và giao thông vận tải. Tại Việt Nam, ô nhiễm không khí đã dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe, bao gồm các bệnh về đường hô hấp và tim mạch. Việc giảm ô nhiễm khí thải đòi hỏi sự chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo, cải tiến công nghệ sản xuất sạch, và áp dụng các chính sách môi trường nghiêm ngặt để bảo vệ hành tinh. Hiện nay, không thiếu những startup đang tập trung triển khai các giải pháp thích hợp để không chỉ bảo vệ môi trường mà còn cải thiện chất lượng sức khỏe cộng đồng.
Tuần này, Innovations of The Week sẽ giới thiệu bốn startup tiên phong với những sản phẩm đột phá của họ.
>>>Xem thêm: Bảo vệ đại dương – Giữ gìn nguồn sống
1. Nhựa sinh học làm từ AI
Cradle được thành lập vào năm 2021 tại Delft, Hà Lan, với sứ mệnh ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tăng tốc và tối ưu hóa quá trình thiết kế protein, nhằm thay thế các phương pháp truyền thống vốn tốn kém và dễ xảy ra sai sót. Công nghệ của Cradle sử dụng AI để phân tích và đề xuất các chuỗi protein mới, giúp các nhà khoa học thiết kế protein với các đặc tính mong muốn một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn.
Từ đó, Cradle ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào thiết kế protein, giúp tối ưu hóa và đẩy nhanh quá trình tạo ra các chuỗi protein mới có khả năng thay thế các vật liệu hóa thạch. Bằng cách giảm thiểu sự phụ thuộc vào phương pháp thử-sai truyền thống, công nghệ này tiết kiệm thời gian, chi phí và tài nguyên, đồng thời giảm tác động môi trường trong sản xuất. Mô hình có khả năng tạo ra hàng loạt biến thể và chọn lọc những phương án triển vọng nhất để thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Nhờ đó, số vòng thử nghiệm được giảm tới 12 lần, trong khi tài nguyên sử dụng ít hơn 10 lần so với các phương pháp truyền thống. Điều này không chỉ tối ưu hóa quy trình mà còn tăng mạnh cơ hội thành công. Các protein được thiết kế có thể ứng dụng để tạo ra các vật liệu sinh học, như bioplastics, giúp giảm phát thải CO₂ và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn, góp phần giải quyết thách thức lớn về biến đổi khí hậu.
Cradle có thể cho Việt Nam thấy những phương pháp ứng dụng AI để tối ưu hóa nghiên cứu, giảm thời gian và chi phí trong thiết kế protein, phát triển vật liệu sinh học bền vững thay thế nhựa từ nhiên liệu hóa thạch, và đẩy mạnh kinh tế tuần hoàn. Ngoài ra, việc tăng cường hợp tác quốc tế và đổi mới sáng tạo trong công nghệ xanh sẽ giúp Việt Nam phát triển các giải pháp thân thiện với môi trường, tối ưu tài nguyên và thúc đẩy tăng trưởng bền vững.
>>>Xem thêm: Đổi Mới Sáng Tạo Mở (Open Innovation): Mô Hình Đột Phá Giúp Tăng Tốc Đổi Mới Sáng Tạo
2. Công nghệ cất giữ Carbon
Carbon Clean ra đời vào năm 2009 tại London, Vương quốc Anh, với sứ mệnh tiên phong trong việc biến đổi tương lai năng lượng bền vững. Hướng đến mục tiêu giảm thiểu khí thải carbon từ các ngành công nghiệp khó khử carbon, Carbon Clean không chỉ góp phần chống lại biến đổi khí hậu toàn cầu mà còn mở ra một kỷ nguyên mới, nơi công nghệ xanh trở thành cốt lõi của tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường. Công ty đặt mục tiêu làm cho công nghệ thu giữ carbon trở nên khả thi về mặt kinh tế và dễ dàng tích hợp vào các quy trình công nghiệp.
Các ngành công nghiệp nặng như sản xuất xi măng, thép, hóa chất và dầu khí là trụ cột của nền kinh tế toàn cầu, nhưng đồng thời cũng là những lĩnh vực phát thải lượng lớn khí nhà kính (GHG), đặc biệt là CO₂, chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng lượng phát thải toàn cầu. Đặc điểm chung của các ngành này là quy trình sản xuất phức tạp, đòi hỏi sử dụng lượng năng lượng lớn, chủ yếu từ nhiên liệu hóa thạch, khiến việc khử giảm phát thải trở thành một bài toán khó.
Carbon Clean dẫn đầu trong việc phát triển các công nghệ thu gom CO2 nhằm giảm thiểu phát thải CO₂ từ các ngành công nghiệp nặng. Công nghệ nổi bật của họ bao gồm hệ thống CycloneCC, một giải pháp thu giữ carbon nhỏ gọn và hiệu quả, giúp tách CO₂ từ khí thải với chi phí thấp hơn so với các phương pháp truyền thống. Sử dụng dung môi hóa học độc quyền, CycloneCC không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn dễ dàng tích hợp vào các nhà máy hiện có. Bên cạnh đó, Carbon Clean còn thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn bằng cách tái sử dụng CO₂ thu giữ được cho các mục đích kinh tế như sản xuất nhiên liệu tổng hợp, hóa chất và vật liệu xây dựng, mang đến giải pháp bền vững cho cả môi trường lẫn doanh nghiệp.
Việt Nam có thể học hỏi từ Carbon Clean về cách áp dụng công nghệ thu giữ và tái sử dụng carbon để giảm phát thải CO₂ trong các ngành công nghiệp nặng như xi măng, thép và hóa chất. Ngoài ra, Việt Nam có thể thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn bằng cách tái sử dụng CO₂ làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu xanh, hóa chất, và vật liệu xây dựng. Kinh nghiệm hợp tác quốc tế và đổi mới sáng tạo của Carbon Clean cũng là bài học giá trị để Việt Nam phát triển công nghệ xanh, và tận dụng năng lượng tái tạo.
>>>Xem thêm: Tối ưu xây dựng: Phát triển bền vững và hiệu quả
3. Sưởi ấm bằng năng lượng dư thừa
Thành lập tại Limerick, Ireland vào năm 2020, Flex Power Solutions mang trong mình sứ mệnh hỗ trợ các ngành công nghiệp giảm thiểu khí thải carbon và chuyển đổi mạnh mẽ sang các giải pháp năng lượng bền vững. Bằng cách tận dụng năng lượng tái tạo dư thừa, Flex Power Solutions không chỉ giảm phát thải CO₂ mà còn nâng cao hiệu suất năng lượng, hỗ trợ các doanh nghiệp đạt được mục tiêu phát triển xanh và bền vững.
Các hệ thống sưởi ấm công nghiệp vốn tiêu tốn năng lượng và phát thải CO₂ đáng kể. Các thách thức chính bao gồm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm, lãng phí năng lượng tái tạo không đồng bộ với nhu cầu, hiệu suất thấp từ các hệ thống sưởi cũ, và áp lực ngày càng lớn từ các quy định giảm phát thải carbon toàn cầu. Những vấn đề này đòi hỏi các giải pháp xanh và bền vững để hỗ trợ doanh nghiệp chuyển đổi hiệu quả.
Giải pháp của Flex Power Solutions là công nghệ electrode boiler, một hệ thống chuyển đổi năng lượng điện từ các nguồn tái tạo thành nhiệt năng, giúp thay thế các phương pháp sưởi ấm truyền thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Công nghệ này được thiết kế để tối ưu hóa việc sử dụng điện từ gió, mặt trời, hoặc các nguồn năng lượng tái tạo khác, đồng thời giảm thiểu phát thải CO₂ trong các quy trình sưởi ấm công nghiệp. Hệ thống electrode boiler có thể dễ dàng tích hợp vào cơ sở hạ tầng hiện có, hoạt động với hiệu suất cao, chuyển hóa gần như toàn bộ năng lượng điện đầu vào thành nhiệt năng, giảm lãng phí và tối ưu chi phí vận hành. Đặc biệt, việc tận dụng năng lượng tái tạo dư thừa giúp doanh nghiệp không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường. Đây là một giải pháp lý tưởng cho các ngành công nghiệp đối mặt với áp lực đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0, cung cấp một hướng đi rõ ràng để chuyển đổi sang các phương pháp sưởi ấm bền vững, tiết kiệm và thân thiện với môi trường.
Việt Nam có thể tận dụng năng lượng tái tạo dư thừa, giảm phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch, và tăng hiệu suất năng lượng trong công nghiệp. Công nghệ electrode boiler là minh chứng cho việc chuyển hóa năng lượng tái tạo thành nhiệt năng hiệu quả, giảm phát thải CO₂, và dễ dàng tích hợp vào hạ tầng hiện có. Điều này giúp Việt Nam tiến gần hơn đến mục tiêu phát thải ròng bằng 0 và hỗ trợ chuyển đổi xanh trong các ngành công nghiệp.
4. Xanh hóa quá trình sản xuất Amoniac
Talus được thành lập tại Texas, Mỹ, với sứ mệnh kiến tạo một tương lai bền vững, nơi mọi người đều có thể dễ dàng tiếp cận công nghệ thực phẩm và nhiên liệu xanh. Công ty tiên phong trong việc sản xuất amoniac xanh, một nguyên liệu thiết yếu cho sản xuất phân bón và nhiều ứng dụng công nghiệp khác. Bằng việc sử dụng hệ thống mô-đun tiên tiến không phát thải carbon, triển khai trực tiếp tại chỗ, Talus mang đến một giải pháp đột phá, góp phần giảm thiểu tác động môi trường và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn.
Sản xuất amoniac là một trong những ngành công nghiệp phát thải carbon lớn nhất trên thế giới. Hiện tại, quy trình sản xuất amoniac chủ yếu dựa vào quá trình Haber-Bosch, sử dụng khí tự nhiên (methane) làm nguyên liệu đầu vào và nguồn năng lượng. Quy trình này phụ thuộc vào khí tự nhiên và đốt nhiên liệu hóa thạch, thải ra lượng lớn CO₂, chiếm 1-2% phát thải toàn cầu và tiêu tốn nhiều năng lượng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến biến đổi khí hậu. Hơn nữa, Amoniac được vận chuyển qua chuỗi cung ứng dài, đòi hỏi cơ sở hạ tầng chuyên dụng, làm tăng chi phí và tiềm ẩn rủi ro môi trường. Việc này dẫn đến sự thiếu ổn định nguồn cung, đặc biệt ở các khu vực nông nghiệp xa trung tâm sản xuất.
Quy trình của Talus sử dụng hệ thống sản xuất mô-đun tại chỗ, tận dụng ba nguồn tài nguyên sẵn có: ánh nắng mặt trời, nước, và không khí. Năng lượng mặt trời hoặc các nguồn năng lượng tái tạo khác được chuyển hóa để thực hiện điện phân nước, tạo ra hydro mà không phát thải CO₂. Sau đó, hydro được kết hợp với nitơ (lấy từ không khí) thông qua công nghệ tổng hợp tiên tiến để tạo ra amoniac, mà không cần đến khí tự nhiên hoặc các nhiên liệu hóa thạch khác. Điểm đặc biệt trong công nghệ của Talus là khả năng triển khai trực tiếp tại các địa điểm sử dụng, loại bỏ hoàn toàn chuỗi cung ứng dài và phức tạp. Điều này không chỉ giảm đáng kể chi phí vận chuyển mà còn loại trừ các rủi ro liên quan đến rò rỉ và tác động môi trường từ quá trình vận chuyển amoniac truyền thống.
Giải pháp của Talus không chỉ giúp giảm phát thải CO₂ đáng kể so với các quy trình sản xuất amoniac truyền thống mà còn thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tái tạo một cách hiệu quả, hỗ trợ các ngành công nghiệp khó khử carbon chuyển đổi sang mô hình bền vững hơn. Đây là sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ hiện đại và cam kết bảo vệ môi trường, góp phần xây dựng một tương lai xanh và bền vững hơn. Việt Nam có thể học cách kết hợp công nghệ hiện đại với tiềm năng tài nguyên tự nhiên để xây dựng nền kinh tế bền vững, đồng thời đáp ứng các mục tiêu về môi trường và phát triển dài hạn.
Tuan Kiet
