Con đường hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 rất phức tạp và khó lường. Đây cũng là giai đoạn quan trọng mà loài người đang phải đối mặt, khi hơn một nửa dân số thế giới đã cảm nhận được tác động của biến đổi khí hậu. Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ sẽ cung cấp các công cụ thiết yếu để quản lý tài nguyên và đẩy nhanh quá trình khử carbon và chuyển đổi năng lượng hướng đến tương lai bền vững. Như vậy, công nghệ khí hậu sẽ là ngành kinh doanh lớn. Các công nghệ kỹ thuật số mới nổi, bao gồm trí tuệ nhân tạo, đang giúp các nhà lãnh đạo chuẩn bị và xây dựng khả năng phục hồi đồng thời mang lại những cơ hội kinh tế đáng kể.

Các nhà nghiên cứu đang làm việc trên các công nghệ kỹ thuật số và dữ liệu mới nhất có vai trò quan trọng đối với các nỗ lực giảm thiểu và thích ứng trên toàn thế giới. Và dưới đây là cách những khám phá của họ có thể bảo vệ tốt hơn các hệ sinh thái của hành tinh.

Quan sát Trái đất (Earth Observation - EO) bao gồm việc thu thập thông tin về bề mặt Trái đất, nước và khí quyển bằng các nền tảng cảm biến từ xa - trên mặt đất, trên không và qua vệ tinh. Dữ liệu được phân tích để giám sát và đánh giá cả môi trường tự nhiên và nhân tạo cho nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp khác nhau.

Theo báo cáo mới đây của Diễn đàn Kinh tế Thế giới, EO có tiềm năng mang lại lợi ích kinh tế lên tới 3.800 tỷ USD vào năm 2030, đồng thời tác động tích cực đến khí hậu và thiên nhiên. Ước tính, việc quan sát trái đất có thể cung cấp thông tin cho các biện pháp can thiệp, giúp giảm lượng khí thải nhà kính 2 gigaton mỗi năm. Đây là giá trị toàn cầu của EO mà các nhà nghiên cứu có thể đo lường được.

"Bảo vệ sự toàn vẹn và sức khỏe của Trái đất là điều quan trọng, vì đó là ngôi nhà của chúng ta. Để chăm sóc Trái đất đúng cách, chúng ta cần hiểu về nó, và để hiểu về nó, chúng ta cần giám sát nó" – TS. Yana Gevorgyan, Giám đốc Ban Thư ký của Nhóm quan sát Trái đất (Group of Earth Observations) - một cơ quan liên chính phủ phát triển các giải pháp bảo vệ Trái đất do người dùng (user) thúc đẩy, cho biết. "Dữ liệu quan sát Trái đất rất lớn. Dữ liệu được thu thập từ nhiều công nghệ và hệ thống. Chúng ta cần liên tục duy trì tổ chức tỉ mỉ đó và cách chúng ta hợp tác trong chia sẻ dữ liệu và quản lý dữ liệu – tạo ra các sản phẩm được chuẩn hóa hoặc ít nhất là hài hòa để người dùng có được câu trả lời đúng mà họ cần."

Để đạt được mục đích này, Nhóm quan sát Trái đất đã tập hợp một nhóm các nhà khoa học toàn cầu gồm các chuyên gia dữ liệu, nhà khoa học bảo tồn và nhà sinh thái học để tạo ra một nguồn tài nguyên trực tuyến mở duy nhất, tổng hợp các bản đồ hệ sinh thái chất lượng cao từ khắp nơi trên thế giới.

Dự kiến, các hoạt động đầu tiên sẽ được triển khai tại California, nhằm mục đích lập bản đồ các hệ sinh thái toàn cầu với mức độ chi tiết chưa từng, đồng thời cho phép các Chính phủ và cá nhân có thể tiếp cận dễ dàng trong các hành động bảo tồn thiên nhiên.

Insilico Medicine là một tổ chức khác khai thác tiềm năng của công nghệ vì mục đích tốt đẹp. Nền tảng Pharma.AI của công ty công nghệ sinh học này đang tạo điều kiện cho việc phát triển thuốc mới trong lĩnh vực sinh học, hóa học và nghiên cứu lâm sàng.

Phát triển bền vững là lĩnh vực trọng tâm của nhà sáng lập, nhà hóa học Alex Zhavoronko – đặc biệt là cách công nghệ sinh học và AI tạo ra sản phẩm có thể được sử dụng cùng nhau để giảm thiểu biến đổi khí hậu.

“Điều tôi đam mê là về ứng dụng AI tạo sinh trong hóa học, tất nhiên là khám phá thuốc”, ông khẳng định. “Nhưng giờ đây chúng ta cũng có thể sử dụng cùng một công cụ AI tạo sinh để xác định các giải pháp cho phép bạn thu giữ carbon hiệu quả hơn. Bởi vì chúng ta muốn sống trong một thế giới xanh hơn, lành mạnh hơn”.

Là một phần trong tầm nhìn Trí tuệ nhân tạo tạo ra tính bền vững - nền tảng của Insilico cũng đang được sử dụng để phát triển các loại hóa chất, nhiên liệu và vật liệu bền vững hơn thông qua quan hệ đối tác với một số công ty.

“Chúng tôi hiện đang tập trung cụ thể vào các khung kim loại hữu cơ và amin, nhưng cũng có một số công nghệ khác rất hứa hẹn cho phép chúng tôi kết hợp một số phân tử nhất định để tạo ra các bộ lọc hiệu quả có thể thu giữ CO2 và sau đó giải phóng nó dưới dạng có thể tái sử dụng.” TS. Zhavoronko cũng chỉ ra nhu cầu đáng kể về khí đốt trong sản xuất sinh học và các hoạt động khác. “Rất nhiều CO2 được mua để sử dụng cho sản xuất sinh học, y sinh. Và thay vì tốn nhiều tiền để sản xuất, bạn thực sự có thể thu được nó từ khí quyển.”

Ông nói thêm rằng công việc này có thể giúp đáp ứng nhu cầu đó đồng thời góp phần tạo ra các sản phẩm bền vững. “Tôi nghĩ trong 5 năm tới, chúng ta sẽ có thể có được những vật liệu cho phép chúng ta khử carbon hiệu quả. Và nếu chúng ta tìm ra cách tái sử dụng CO2 cho mục đích công nghiệp, chẳng hạn như, nuôi cấy thịt nhân tạo và thực phẩm nhân tạo trong phòng thí nghiệm… bạn sẽ có thể… không chỉ khử carbon mà còn nuôi sống cả hành tinh này.”

Tua bin gió ngày càng quen thuộc, cả trên đất liền và trên biển, và có hiệu quả cao trong việc tạo ra năng lượng điện. Công suất năng lượng gió được lắp đặt trên toàn thế giới đã tăng gấp 98 lần từ năm 1997 đến năm 2018 – từ 7,5GW lên 733GW, dữ liệu của IRENA cho thấy. Tuy nhiên, việc lắp đặt các tua bin gió này thường bị giới hạn bởi kích thước – do vấn đề vận chuyển.

Theo ông Mark Lundstrom - CEO của Radia, một công ty khởi nghiệp về năng lượng có trụ sở tại Colorado (Mỹ), “Vấn đề duy nhất ngăn cách chúng tôi và GigaWind, các tua-bin cỡ lớn, là vấn đề vận chuyển. Ngày nay, các tua bin cỡ lớn khó có thể đi qua cầu, qua đường hầm, quanh các khúc cua. Và đó là lý do tại sao các cánh quạt thường bị giới hạn trong phạm vi 70m khi lắp đặt trên đất liền, còn ở ngoài khơi chúng dài hơn 100m - những cỗ máy có kích thước tương đương như Tháp Eiffel.”

Để giải quyết vấn đề này, công ty của ông Lundstrom đã tạo ra chiếc máy bay lớn nhất thế giới để vận chuyển những cánh quạt khổng lồ đến bất cứ nơi nào cần. WindRunner được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành hàng không vũ trụ, có thể tích lớn hơn 12 lần so với máy bay 747 và có thể hạ cánh trên đường băng ngắn hơn bất kỳ máy bay thương mại nào, theo Radia.

Công ty cho biết với WindRunner, các GigaWind có thể cung cấp tới 216GW cho lưới điện của Hoa Kỳ và cung cấp tới 40% tổng sản lượng điện của Hoa Kỳ vào năm 2050, theo báo cáo gần đây của công ty tư vấn DeSolve LLC.

“Điều này sẽ cho phép tăng gấp đôi công suất của một tua bin gió. Ngoài ra, nó cho phép bạn tăng gấp ba diện tích nơi có gió trên thế giới có thể khả thi về mặt kinh tế.”, ông Lundstrom giải thích. “Điều đó có nghĩa là sẽ có nhiều vùng đất mới có thể được đưa vào sử dụng và tạo nguồn thu nhập mới cho những người nông dân. Vì vậy, cộng đồng sẽ có những cơ hội kinh tế mới mà họ không có ngày hôm nay.”

Công ty Radia có kế hoạch thành lập các trung tâm ở nhiều nơi trên thế giới, có thể giao phụ tùng trực tiếp đến bất kỳ nơi nào trong bán kính 2.000km.