Cuộc đua công nghệ với các giải pháp từ công ty khởi nghiệp

Công cụ tìm kiếm trồng cây Ecosia ra mắt chatbot AI “xanh”

Ecosia có trụ sở tại Berlin cho ra mắt công cụ tìm kiếm phi lợi nhuận lớn nhất thế giới, với hy vọng việc ra mắt sản phẩm mới sẽ hỗ trợ người dùng đưa ra những lựa chọn tốt hơn cho hành tinh và tạo sự khác biệt hơn nữa cho các dịch vụ của họ với những “gã khổng lồ nguyên khối” về tìm kiếm trên internet như Google.

Được hỗ trợ bởi API của OpenAI, chatbot của Ecosia có tùy chọn “câu trả lời xanh”. Điều này kích hoạt tính cách xanh nhiều lớp sẽ cung cấp cho người dùng kết quả và câu trả lời bền vững hơn. Ví dụ: đề xuất đi tàu thay vì di chuyển bằng đường hàng không.

Tháng 12/2009, Christian Kroll - người sáng lập Ecosia đã nảy ra một ý tưởng lạ khi Kroll thực hiện một chuyến đi vòng quanh thế giới. Lúc đặt chân đến Nam Mỹ, anh nhận ra rằng việc các cánh rừng đang biến mất đã gây ảnh hưởng như thế nào lên hệ sinh thái. Kể từ lúc đó, anh đã quyết định rằng toàn bộ sự nghiệp của mình sẽ phải dành cho cây cối. 

Bằng cách nào một công cụ tìm kiếm lại có thể thu đủ tiền để công ty trồng được đến hàng triệu cái cây? Câu trả lời rất đơn giản: Ecosia đã bán quảng cáo trên chính công cụ của mình, và sử dụng nguồn thu nhập có được để đóng góp cho vô số các tổ chức môi trường phi lợi nhuận trên thế giới. Trung bình, 45 lượt tìm kiếm sẽ được quy đổi ra một cái cây được trồng. Và tính đến tháng 13/2/2019, Ecosia đã trồng được 50 triệu cây kể từ khi thành lập vào năm 2014. Để dễ tưởng tượng thì con số này đủ để bao phủ diện tích đất rộng tới 60ha, đồng thời giúp loại bỏ 2,5 triệu tấn CO2 khỏi khí quyển trong ngần ấy thời gian. 

Ngoài các thông tin về môi trường, công cụ tìm kiếm này vẫn phải thực hiện chức năng cốt lõi của nó. Michael Metcalf, giám đốc sản phẩm tại Ecosia, chia sẻ: “Để chúng tôi có thể cạnh tranh với những gã khổng lồ nguyên khối chiếm 99% thị phần, chúng tôi phải cung cấp cho người dùng một sản phẩm mà họ muốn sử dụng hàng ngày”. “Điều đó có nghĩa là không chỉ mang lại tác động tích cực đến hành động vì khí hậu mà còn là một công cụ tìm kiếm tốt nhất có thể để đối đầu với những công ty như Bing và Google.”

Phát triển vật liệu mới giúp kéo dài tuổi thọ pin

Koike, công ty con của công ty tài chính Orix có trụ sở ở Nhật Bản đã phối hợp với Viện Khoa học và Công nghệ công nghiệp tiên tiến quốc gia (AIST) sản xuất vật liệu đơn tinh thể có thể sử dụng làm chất điện phân trong pin thể rắn giúp kéo dài tuổi thọ của pin lên đến 50 năm.

Pin thể rắn thường sử dụng trong các thiết bị y tế như máy điều hòa nhịp tim, đồng hồ thông minh và các thiết bị đeo khác. Tuổi thọ pin của máy điều hòa nhịp tim được ước tính từ 5 - 10 năm, nhưng công nghệ mới có thể kéo dài tuổi thọ của pin cao hơn. Chất điện phân là môi trường trong đó các ion của pin di chuyển giữa các điện cực, cho phép pin sạc và xả. So với các vật liệu đa tinh thể được sử dụng trong pin thể rắn thông thường, vật liệu mới này làm giảm 90% điện trở, giúp dòng điện đi qua pin dễ dàng hơn và từ đó kéo dài tuổi thọ của pin.

Các tinh thể đơn lớn thường rất khó sản xuất. Tuy nhiên, với công nghệ sản xuất trong lĩnh vực kinh doanh bán dẫn chủ đạo của mình, Koike đã phát triển thành công các tinh thể đơn chất lượng cao với đường kính 25 mm cho pin. Công ty sẽ sớm bắt đầu phân phối mẫu cho các nhà sản xuất pin, hướng tới sản xuất hàng loạt trong khoảng thời gian từ 2027 - 2028 khi liên minh với các nhà sản xuất và thành lập liên doanh.

Koike hiện đang hợp tác với AIST Solutions, một công ty con thuộc sở hữu của AIST để nghiên cứu các cách để tăng dung lượng pin bằng các phương pháp như cải tiến vật liệu sử dụng cho cực âm và tăng kích thước. Khi công suất tăng lên, các ứng dụng có thể mở rộng sang ô tô.

Pin lithium-ion thường sử dụng chất điện phân lỏng, nếu bị hư hỏng, có nguy cơ đoản mạch dẫn đến quá nhiệt và cháy. Trong khi đó, pin thể rắn có khả năng chống sốc cao và không bắt lửa ngay cả ở nhiệt độ cao nên cực kỳ an toàn. Pin thể rắn có thể mang điện tích cao hơn trong khi tiết kiệm không gian trên xe ô tô điện. Công nghệ pin nhỏ này đã được sử dụng cho đồng hồ thông minh và máy điều hòa nhịp tim. Chúng cũng cho thấy khả năng sạc nhanh hơn, ít nguy cơ chập cháy hoặc phát nổ.

Hiện tại, Toyota Motor và tập đoàn năng lượng Idemitsu Kosan đang phát triển loại pin thể rắn sử dụng sunfua làm chất điện phân nhưng vật liệu đơn tinh thể mới được coi là an toàn hơn.
Theo Emergen Research của Canada, thị trường pin thể rắn toàn cầu ước tính trị giá khoảng 600 triệu USD vào năm 2021 và dự kiến sẽ tăng lên 10,1 tỷ USD vào năm 2030. Công nghệ này hiện đang được sử dụng trong xe điện và các thiết bị điện tử yêu cầu khả năng chịu nhiệt.

Biến các loại nhựa khó tái chế nhất trở thành khối xây dựng

Công ty khởi nghiệp ByFusion, có trụ sở tại Los Angeles, đã tạo ra một hệ thống thu gom và xử lý các loại rác “khó nhằn’’ nhất: Nhựa không thể tái chế. Công ty này phát triển thành công một loại máy xử lý nhựa có tên Blocker với khả năng tạo ra các "ByBlock". 

Sau khi nghiên cứu về rác thải nhựa, Kujawa cho biết trong tổng số 7 loại nhựa, chỉ có 2 loại là có thể tái chế. Hệ thống Blocker có kích thước và hình dạng tương tự như những khối bê tông thường được dùng trong lĩnh vực xây dựng, ByBlocks được làm ra hoàn toàn từ chất thải nhựa tái chế và sẽ nén rác thải thành các khối vuông lớn mà không cần đến khâu phân loại hay rửa nước - thứ được cho là trở ngại lớn trong quá trình tái chế nhựa.

Sau khi ByFusion thu gom chất thải, sẽ chỉ mất vài phút để cắt nhỏ nhựa, nung chảy bằng hơi nước và nén thành khối. Do không sử dụng chất phụ gia hay các tạp chất khác nên 22 pound nhựa sẽ tạo ra 22 pound ByBlock.
"Chúng tôi mô hình hóa ByBlocks theo các kích thước của một khối xi măng rỗng. Mỗi viên có kích thước 16 inch x 8 inch x 8 inch", Kujawa nói, đồng thời cho biết mỗi ByBlock sẽ nhẹ hơn khoảng 10 pound so với một khối xi măng tiêu chuẩn.

Tuy nhiên, do nhựa dễ chịu tác động bởi ánh nắng, nên các ByBlocks, nếu phục vụ cho các dự án ngoài trời, cần được phủ một lớp sơn trong hoặc kết hợp với một vật liệu chịu thời tiết khác. “Là một lựa chọn bền vững cho vật liệu xây dựng, nhựa tái chế có thể được sử dụng cho các dự án thương mại, khu dân cư và cơ sở hạ tầng’’, Kujawa chia sẻ. "Ngay từ đầu, chúng tôi đã đặt mục tiêu trung hòa khí carbon, vậy nên, toàn bộ hệ thống và quy trình sản xuất của chúng tôi đều không phát khí thải". Theo bà Kujawa, mục tiêu cuối cùng của công ty là đưa Hệ thống Blocker đến các cộng đồng trên toàn thế giới, từ đó giúp họ có thể tái sử dụng chất thải nhựa phục vụ các dự án xây dựng địa phương. 

Pin mái vòm khổng lồ giúp cắt giảm lượng khí thải CO2 

Công ty khởi nghiệp Energy Dome của Ý mới đây đã cho ra mắt pin CO2 có thể lưu trữ năng lượng tái tạo trong thời gian dài và giải phóng nhanh chóng ở chi phí chưa đến một nửa so với pin lithium cỡ lớn. Được biết hệ thống này được xây dựng dựa trên công nghệ lưu trữ năng lượng khí nén và không khí lỏng hiện có. 

Công nghệ pin CO2 của Energy Dome có cách thức hoạt động là cho CO2 nở ra nhanh chóng khi chuyển từ thể lỏng sang thể khí. Ở nhiệt độ phòng, 2,5675 lít CO2 lỏng giữ ở áp suất 56 atm sẽ nở thành 1.000 lít khí CO2, lớn gấp gần 400 lần. Pin của Energy Dome sử dụng những vòm khổng lồ với bong bóng đàn hồi chứa đầy khí CO2. Công ty "sạc" pin bằng cách sử dụng năng lượng để chạy máy nén điện khiến thể tích khí ngày càng nhỏ hơn cho tới khi ngưng tụ thành dạng lỏng, bảo quản dưới áp suất ở nhiệt độ phòng. Quá trình sạc này tạo ra nhiệt hao phí. Lượng nhiệt này sẽ được thu vào hệ thống lưu trữ nhiệt năng.

Chừng nào áp suất không thay đổi, CO2 vẫn duy trì ở dạng lỏng trong thời gian dài. Khi cần năng lượng, hệ thống sử dụng nhiệt lưu trữ để làm bay hơi CO2. Một loạt turbine thu thập năng lượng trong lúc khí CO2 giãn nở và quay trở lại vòm bong bóng.

Theo Energy Dome, hiệu suất khứ hồi của giải pháp này là hơn 75%. Về mặt này, hệ thống không thể cạnh tranh với pin lithium lớn. Nhưng chi phí lưu trữ chỉ ở mức 50 - 60 USD/MWh trong vòng vài năm, thấp hơn nhiều so với 132 - 245 USD/MWh khi dùng pin lithium. Pin CO2 có tốc độ phản ứng gần bằng pin lithium, đồng thời lưu trữ năng lượng lâu hơn và hệ thống ít xuống cấp hơn.

Sau khi thành lập vào tháng 2/2020, Energy Dome thông báo xây dựng nhà máy đầu tiên ở Sardinia và đưa vào vận hành năm 2022. Nhà máy Sardinia tương đối nhỏ, chỉ lưu trữ được 4 MWh điện nhưng giúp chứng minh thiết kế hoạt động là tốt. Mục tiêu tiếp theo của Energy Dome là xây dựng nhờ máy kích thước thực có thể lưu trữ 200 MWh điện và đưa vào hoạt động trước khi hết năm 2023.