Những xu hướng công nghệ mới nổi phát triển đột phá trong năm 2021
Diễn đàn kinh tế thế giới (WEF) vừa công bố danh sách thường niên về các công nghệ đột phá có tác động tiềm năng lớn đối với thế giới.
Đây là lần thứ 10 WEF công bố danh sách thường niên dạng này. Bản đề cử được chọn ra bởi các chuyên gia WEF và Tạp chí Khoa học Mỹ (Scientific American), dựa trên một số tiêu chí đặc trưng. Ngoài tiêu chí hứa hẹn tạo ra những lợi ích lớn cho xã hội và nền kinh tế, những công nghệ được chọn cũng phải bảo đảm yếu tố có đột phá, có sức hút với giới đầu tư và giới nghiên cứu, có khả năng triển khai, áp dụng quy mô lớn trong thời hạn 5 năm tới.
Sự phát triển “thần tốc” của công nghệ đang làm thay đổi mọi mặt cuộc sống và đây là những xu hướng công nghệ lớn trong năm 2021.
Công nghệ trung hòa carbon
Trong bối cảnh các nước chạy đua đưa ra cam kết về chống biến đổi khí hậu, nhu cầu về các công nghệ mới giúp giảm hàm lượng carbon hoặc hút lượng carbon dioxide từ không khí sẽ tăng rất mạnh. Những công nghệ này bao gồm điều hòa không khí không phát sinh khí thải, xi măng có hàm lượng carbon thấp, nguồn nhiên liệu tái tạo, thịt không protein…
Đáng chú ý, Mỹ đặt mục tiêu tiến tới không phát thải vào năm 2050. Trung Quốc cũng đặt mục tiêu tương tự vào năm 2060. Theo báo cáo mới của Tổ chức Năng lượng và Khí hậu phi lợi nhuận của Anh thì 1/5 trong số 2.000 công ty đại chúng lớn nhất thế giới đã cam kết thực hiện mục tiêu phát thải bằng không. Các tập đoàn như Visa, AstraZeneca và Alaska Airlines đều có kế hoạch loại bỏ khí thải carbon ít nhất vào năm 2040, trong khi các tập đoàn khác như Apple đã cam kết 100% các chuỗi cung ứng và sản phẩm trung tính carbon vào năm 2030.
Phân bón canh tác tự dưỡng
Để cung ứng đủ lương thực cho dân số toàn cầu ngày một tăng, thế giới phụ thuộc lớn vào nguồn phân đạm công nghiệp có chứa ammonia – mà việc sản xuất tạo ra 1-2% lượng khí carbon dioxide toàn cầu. Các biện pháp kĩ thuật mới giúp cây trồng tự sản sinh ra phân bón, thông qua việc mô phỏng mối quan hệ mang tính biểu tượng giữa rễ cây và vi khuẩn đất xảy ra trong tự nhiên.
Ammonia xanh sẽ là thành tựu đột phá để chế ra sản phẩm phân bón thân thiện với môi trường, dùng cho sản xuất nông nghiệp.
Ammonia xanh
Ammonia xanh - hợp chất được tạo ra từ các nguồn năng lượng sạch hydrogen, có thể sẽ là thành tựu đột phá để chế ra sản phẩm phân bón thân thiện với môi trường, dùng cho sản xuất nông nghiệp.
Theo hãng công nghệ hóa chất Stamicarbon (Hà Lan), Liên minh châu Âu (EU) đã đề ra mục tiêu đạt mức phát thải ròng bằng 0 (Net Zero) vào năm 2050 theo như Thỏa thuận Paris. Để đáp ứng mục tiêu này công nghệ amoniac xanh Stami của Stamicarbon có thể đóng một vai trò quan trọng để giảm phát thải. Theo Stamicarbon, 80% lượng amoniac toàn cầu được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân đạm. Khoảng 180 triệu tấn amoniac đã được sản xuất vào năm 2019 để đáp ứng nhu cầu nói trên. Ngoài ra, amoniac còn đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm, tuy nhiên, việc sản xuất amoniac gây ra 1% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu. Điều này chủ yếu là do sản xuất amoniac truyền thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch (như than, hoặc khí tự nhiên) làm nguyên liệu.
Không chỉ có EU mà nhiều quốc gia trên thế giới đã đặt mục tiêu đạt mức phát thải ròng "Net Zero" vào năm 2050 theo như Thỏa thuận Paris đã cam kết. Để đáp ứng mục tiêu này, công nghệ amoniac xanh đã nổi lên như một trong những nhiên liệu thay thế triển vọng để khử carbon.
Nhà xây từ các vật liệu bản địa có sẵn
Công nghệ xây nhà bằng máy in 3D có thể giúp xử lý những thách thức trong bảo đảm chỗ ở cho khoảng 1,6 tỉ người trên thế giới. Khái niệm xây nhà bằng công nghệ 3D đã xuất hiện khá lâu. Nhưng bước tiến mới về mặt công nghệ cho phép xây nhà từ chính những nguồn vật liệu bản địa có sẵn - như đất sét, giúp tiết kiệm thời gian, tiền bạc, năng lượng bỏ ra để vận chuyển, tập kết vật liệu tới nơi xây.
Internet không gian
Hiện tại có ít nhất khoảng 10 tỉ thiết bị kết nối internet và con số này có thể sẽ tăng gấp đôi trong 10 năm tới. Tối đa hóa lợi ích internet vạn vật (IoT – internet of things) trong truyền thông, tự động hóa sẽ làm tăng nhu cầu về thiết bị internet trên toàn thế giới, gắn với trạm thu phát.
Nhưng hệ thống mạng thiết bị di động hiện chỉ trải rộng trên một nửa thế giới, tạo ra khoảng cách lớn về kết nối. Hệ thống IoT đặt trên không gian có thể giúp xóa nhòa hố ngăn cách này, thông qua sử dụng mộng mạng lưới các vệ tinh siêu nhỏ giá thành thấp, trọng lượng thấp bay quanh quỹ đạo cách Trái Đất vài trăm kilomet.
Năng lượng từ tín hiệu không dây
Các loại thiết bị hoạt động không cần nhiều năng lượng – như máy điều hòa nhịp tim, đồng hồ thông minh, có thể sẽ sớm được trang bị công nghệ sạc không dây thông qua tín hiệu mạng Wifi và 5G. Điều này sẽ mở ra tương lai mà ở đó các thiết bị ít tiêu hao nhiên liệu không cần tới nguồn điện sạc.
Cảm biến chẩn đoán bệnh liên quan đến đường thở
Hơi thở con người chứa khoảng 800 hỗn hợp. Công nghệ mới tầm soát đường thở sẽ phân tích những hợp chất này, phát hiện những thay đổi khi có sự tập trung bất thường của hợp chất gắn với nguy cơ gây bệnh. Thử nghiệm giai đoạn đầu cho thấy tiềm năng của công nghệ này trong phát hiện các căn bệnh như COVID-19, lao, ung thư.
Nhiều công nghệ mới nổi phát triển đột phá trong năm 2021.
Sản xuất dược phẩm theo nhu cầu thực
Thông thường, các loại thuốc được sản xuất theo những lô lớn, thông qua một quy trình nhiều bước, nhiều công đoạn gắn với nhiều địa điểm khác nhau trên thế giới.
Những bước tiến gần đây về kênh dẫn vi lưu (microfluidic) và bào chế thuốc theo nhu cầu thực đã mở ra khả năng về sản xuất các loại dược phẩm thông thường như thuốc chống trầm cảm, thuốc kháng histamin theo đúng số liều và công thức, đáp ứng nhu cầu của một cá nhân ở ngay cơ sở dược bản địa.
Liệu pháp chống lão hóa
Nghiên cứu về hiểu biết cơ chế lão hóa giúp mở ra triển vọng về các liệu pháp có chọn lựa, mà đến một thời điểm nào đó giúp ngăn chặn tình trạng mất trí nhớ và các biểu hiện bệnh liên quan đến tuổi già. Con người nhờ đó sẽ có được cuộc sống mạnh khỏe hơn khi về già.
Thiết bị dấu ấn sinh học không dây
Việc theo dõi các chứng bệnh kinh niên như tiểu đường, ung thư đòi hỏi phải thường xuyên làm xét nghiệm máu để xác định và khoanh vùng một số dấu ấn sinh học (biomarkers) nhất định. Những đột phá trong công nghệ cảm biến không dây, đeo tay được tích hợp trong quần áo, kính áp tròng có thể sẽ sớm đảm nhận chức năng giám sát những thông tin thiết yếu này một cách liên tục.
Khôi Nguyên (T/h)
