4 công nghệ nổi bật giúp xây dựng tương lai hạnh phúc hơn

Thế giới xanh – sạch – đẹp và bền vững hơn là điều mà con người luôn luôn hướng tới. Cùng tìm hiểu 4 công nghệ giúp khử CO2, tái chế nhựa và cánh quạt gió… hỗ trợ xây dựng tương lai hạnh phúc hơn cho nhân loại dưới đây.

Cánh quạt tuabin gió có thể tái chế hoàn toàn lớn nhất thế giới

GE và ZEBRA vừa công bố nghiên cứu sản xuất cánh quạt gió lớn nhất thế giới có thể tái chế hoàn toàn sau khi hết hạn sử dụng.

Ảnh: GE

Dự án ZEBRA do GE đứng đầu đã đánh dấu một bước tiến mới trong quá trình chuyển đổi của ngành sang nền kinh tế tuần hoàn với việc sản xuất nguyên mẫu đầu tiên của cánh tuabin gió có thể tái chế 100%.

Theo một nghiên cứu của Đại học Cambridge, cánh quạt phế thải trên khắp thế giới vào năm 2050 sẽ lên tới 43 triệu tấn. Dự án Zero Waste Blade Research (ZEBRA) của GE tìm kiếm những vật liệu bền vững hơn ở dạng nhựa nhiệt dẻo.

Nguyên mẫu cánh quạt dài 62m được chế tạo bằng nhựa tổng hợp Elium từ các vật liệu của công ty Arkema. Đây là một loại nhựa nhiệt dẻo gia cố bằng sợi thủy tinh. Không chỉ tái chế được hoàn toàn, hợp chất còn đem lại hiệu suất tương đương nhựa nhiệt rắn vốn siêu nhẹ và có độ bền cao. Thông qua một phương pháp tái chế hóa học, GE có thể khử polymer ở vật liệu, biến nó thành một loại nhựa tổng hợp mới để tái sử dụng. Trong vài tuần tới, công ty điện gió LM Wind Power sẽ bắt đầu thử nghiệm kết cấu để xác nhận hiệu suất của cánh quạt. Sau đó, họ sẽ kiểm định phương pháp tái chế vào cuối năm nay.

"Với dự án này, chúng tôi đang giải quyết hai thách thức trong ngành công nghiệp. Một mặt, chúng tôi xúc tiến theo mục tiêu của dự án Zero Waste Blades là ngăn chặn và tái chế phế thải. Mặt khác, chúng tôi đưa tái chế cánh quạt tuabin lên một tầm cao mới. Cánh quạt bằng nhựa nhiệt dẻo có giá trị cao và có thể sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác" - John Korsgaard, giám đốc của LM Wind Power cho biết.

Phương pháp mới trong tái chế nhựa

Chất dẻo “tái chế nâng cấp” tạo ra các vật liệu có giá trị cao khác khiến cho việc tái chế trở nên kinh tế hơn. Ảnh: BillionPhotos.com.

Các nhà nghiên cứu ở Trung tâm Công nghệ bền vững và Quy trình (CSCT) tại Đại học Bath đã phát triển một quy trình tái chế nhựa mà vẫn bảo toàn nguyên vẹn chất lượng của chúng vô thời hạn.

Để việc tái chế trở nên hiệu quả hơn về mặt kinh tế, chúng ta cần phải có cách phân hủy và tái sử dụng nhựa hiệu quả hơn. Jack Payne, tác giả đầu tiên của nghiên cứu tại CSCT chia sẻ: “Phương pháp của chúng tôi tạo ra những cơ hội mới cho việc tái chế polycarbonate trong điều kiện phản ứng nhẹ, giúp thúc đẩy cách tiếp cận kinh tế tuần hoàn và giữ cacbon trong vòng lặp vô hạn”.

Tái chế cơ học là cách xử lý truyền thống, rất khắc nghiệt khi sử dụng nhiệt độ cao để phân hủy nhựa tới khi chúng không còn giá trị để tái chế thành các sản phẩm mới. Nhóm nghiên cứu của Đại học Bath đã sử dụng chất xúc tác gốc kẽm và metanol để phá vỡ một loại nhựa có tên là BPA-PC (loại nhựa thường được sử dụng trong xây dựng) thành các thành phần của nó ở nhiệt độ phòng chỉ trong 20 phút. Kết quả có thể được tái sử dụng để sản xuất hóa chất công nghiệp và chất dẻo cao cấp có chất lượng tương đương với chất lượng ban đầu.

Protein giúp “tránh xa” bệnh béo phì

Ảnh: Getty images.

Các nhà khoa học Ireland và Đức đã xác định được cách hệ thống miễn dịch trở thành trung gian cho quá trình tăng cân do ăn uống.

Phát hiện được công bố trên tạp chí Science Translational Medicine giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vai trò của tình trạng viêm (phản ứng miễn dịch) trong sự phát triển của bệnh béo phì. Hơn nữa, theo đồng tác giả Padraic Fallon, Trường Y Trinity College Dublin, khám phá này có tác động rộng rãi trong việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của béo phì đến độ nghiêm trọng của các bệnh khác, chẳng hạn như COVID-19.

Những người bị béo phì có khả năng cao mắc các bệnh như tiểu đường, tim mạch và ung thư. Các nhà khoa học vẫn đang cố gắng tìm hiểu mối liên quan giữa tình trạng viêm (phản ứng miễn dịch) góp phần gây ra béo phì và các vấn đề sức khỏe khác. Các nhà nghiên cứu đã xác định chính xác “protein điểm kiểm soát” (checkpoint protein) trên một loại tế bào miễn dịch cụ thể có tác dụng hạn chế tình trạng viêm nhiễm trong chất béo. Nếu không có điểm kiểm soát miễn dịch chức năng đó, những con chuột thí nghiệm được ăn theo “chế độ ăn giàu chất béo của phương Tây” đã tăng cân hơn và phát triển các dấu hiệu của bệnh tiểu đường. Những thay đổi trong protein đó cũng được phát hiện có liên quan đến chứng béo phì ở người.

Chuyển đổi CO2 thành các chất có giá trị

Vi khuẩn Clostridium autoethanogenum có thể trở thành một nhà vô địch trong ngành công nghiệp nhờ khả năng chuyển hóa khí thải từ các nhà máy thép thành hóa phẩm. Ảnh: Shi-You Ding/Michigan State University.

Các nhà khoa học của LanzaTech tại Skokie (Illinois) đã chế tạo ra một loại vi khuẩn có thể chuyển khí thải từ các nhà máy thép thành chất hóa học có giá trị trong công nghiệp.

Phát minh này không chỉ có tiềm năng loại bỏ cacbon khỏi khí quyển mà còn giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất các hóa chất công nghiệp. Kỹ thuật có thể áp dụng với nhiều loại loại vi khuẩn và nguồn phát thải khác nhau như khí gas từ các bãi chôn lấp và nông nghiệp.

Lên men là quá trình phổ biến trong sản xuất phô mai, sữa chua và rượu. Nhưng đối với hóa phẩm, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch sẽ dễ dàng và tiết kiệm chi phí hơn. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật di truyền để tạo ra một dòng vi khuẩn có tên Clostridium autoethanogenum với khả năng chuyển đổi hiệu quả các khí thải do các nhà máy thép sản xuất thành axeton và isopropanol (chúng có tổng giá trị thị trường toàn cầu trị giá 10 tỷ USD). Hơn thế nữa, vi khuẩn chuyển hóa cacbon này có thể mở đường cho “sản xuất hóa chất âm cacbon, bền vững với môi trường”.