22 công nghệ mới được mong chờ trong năm 2022 (Phần 1)

Ý tưởng đằng sau công nghệ này rất đơn giản: Nếu thế giới đang trở nên quá nóng, tại sao không tạo ra bóng râm? Chẳng hạn, bụi và tro do núi lửa giải phóng vào khí quyển có tác dụng làm mát. Vụ phun trào Núi Pinatubo vào năm 1991 đã làm mát Trái đất tới 0,5°C trong 4 năm. Kỹ thuật quản lý bức xạ mặt trời tìm cách làm điều tương tự.

Ý tưởng này đơn giản đến mức gây tranh cãi dữ dội. Có tác dụng không? Lượng mưa và các kiểu thời tiết sẽ bị ảnh hưởng thế nào? Những người tìm cách thử nghiệm công nghệ này vấp phải sự phản đối dữ dội của các chính trị gia và các nhà hoạt động môi trường. Tuy nhiên, vào năm 2022, một nhóm tại Đại học Harvard dự kiến tiến hành một thử nghiệm Scopex - phóng một quả bóng bay vào tầng bình lưu, với mục đích giải phóng 2kg vật chất (có thể là canxi cacbonat), sau đó đo lường cách vật chất này tản ra, phản ứng và phân tán năng lượng mặt trời.

Những người ủng hộ cho rằng công nghệ này có thể giúp "câu giờ" để thế giới có thời gian cắt giảm lượng khí thải nhà kính. Nhóm Harvard đã thành lập một ban cố vấn độc lập để xem xét các yếu tố đạo đức và chính trị liên quan. Và cho dù thử nghiệm này có được tiến hành hay không, chắc chắn sẽ còn nhiều tranh cãi.

Việc giữ ấm cho các tòa nhà vào mùa đông chiếm khoảng 1/4 mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu. Hầu hết việc sưởi ấm hiện nay phụ thuộc vào việc đốt than, khí hoặc dầu (để cấp điện). Nếu thế giới muốn đạt các mục tiêu về biến đổi khí hậu, điều này sẽ phải thay đổi. Giải pháp thay thế hứa hẹn nhất là sử dụng máy bơm nhiệt - về cơ bản là một loại tủ lạnh đảo ngược.

Máy bơm nhiệt hoạt động theo nguyên lý nhiệt động lực, sử dụng một lượng nhỏ năng lượng để hấp thụ và điều chỉnh nhiệt độ, sau đó di chuyển nó đến nơi mong muốn. Thiết bị này có vai trò chính là di chuyển lượng nhiệt vốn có, do đó mang lại hiệu suất cao: với mỗi kilowatt (kw) điện tiêu thụ, máy bơm nhiệt có thể cung cấp 3kw nhiệt, hiệu quả hơn so với máy sưởi chạy điện. Và máy bơm nhiệt cũng có thể chạy ngược lại để làm mát một không gian.

Gradient, công ty có trụ sở tại San Francisco, là một trong số các công ty cung cấp máy bơm nhiệt sưởi ấm và làm mát. Sản phẩm của Gradient có kích thước nhỏ, có thể gắn vào cửa sổ, và sẽ được bán ra vào năm 2022.

Điện khí hóa giao thông đường bộ là một lĩnh vực, còn hàng không là một vấn đề khác. Pin điện hiện nay không thể cung cấp đủ năng lượng cho các máy bay lớn và các chuyến bay dài. Ngoài ra, còn vấn đề lãng phí các hệ thống và động cơ vận tải hàng không hiện có nếu điện khí hóa hoàn toàn. Do đó nhiều người kỳ vọng vào một loại nhiên liệu bay mới, sạch hơn, nhưng vẫn tận dụng được các hệ thống hiện có: hydro.

Một máy bay chở khách chạy bằng hydro, được chế tạo tại Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan, sẽ bay thử vào năm 2022. ZeroAvia, công ty có trụ sở tại California, có kế hoạch thử nghiệm một máy bay 20 chỗ ngồi chạy bằng hydro. Universal Hydrogen, cũng tại California, hy vọng chiếc máy bay 40 chỗ chạy bằng hydro của họ sẽ cất cánh lần đầu tiên vào tháng 9/2022.

CO2 trong khí quyển gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu, vậy tại sao không hút CO2 ra khỏi không khí? Một số công ty khởi nghiệp đang theo đuổi công nghệ thu giữ không khí trực tiếp (DAC). Năm tới, Carbon Engineering, một công ty của Canada, sẽ bắt đầu xây dựng cơ sở DAC lớn nhất thế giới ở Texas, Mỹ, có khả năng thu được 1 triệu tấn CO2 mỗi năm. ClimeWorks, một công ty Thụy Sĩ, đã mở nhà máy DAC ở Iceland trong năm nay, có khả năng thu giữ và chôn lấp CO2 ở dạng khoáng với tốc độ 4.000 tấn/năm.

DAC có thể là công nghệ quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, và cuộc đua hiện nay là giảm chi phí và mở rộng quy mô công nghệ.

Một loại hình nông nghiệp mới đang phát triển: trồng cây trên các khay xếp chồng lên nhau trong một môi trường khép kín, có kiểm soát. Lợi thế là các trang trại thẳng đứng có thể được đặt gần khách hàng, giảm chi phí vận chuyển và khí thải, tiết kiệm nước và không còn bọ, do đó không cần dùng đến thuốc trừ sâu. Tuy nhiên đến nay, chi phí năng lượng chiếu sáng vẫn là một gánh nặng.

Tại Anh, Công ty Thực phẩm Jones sẽ mở trang trại thẳng đứng lớn nhất thế giới, có diện tích 13.750 mét vuông, vào năm 2022. Tại Mỹ, AeroFarms sẽ mở trang trại thẳng đứng lớn nhất thế giới tại Daneville, Virginia. Các trang trại thẳng đứng chủ yếu trồng các loại rau lá xanh và rau thơm có giá trị cao, nhưng một số đang mạo hiểm trồng cà chua, ớt và quả mọng.

Tàu thủy tạo ra 3% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Việc đốt cháy nhiên liệu trong ngành hàng hải cũng góp phần tạo ra mưa axit. Buồm không gây ra các vấn đề ô nhiễm như vậy, đó là lý do tại sao buồm đang quay trở lại ngành hàng hải, dưới dạng công nghệ cao, để cắt giảm chi phí và phát thải.

Năm 2022, tập đoàn Michelin của Pháp sẽ trang bị cho tàu chở hàng một cánh buồm bơm hơi, dự kiến giúp giảm 20% tiêu thụ nhiên liệu. Mol, một công ty vận tải biển của Nhật Bản, có kế hoạch thử nghiệm đưa cánh buồm cứng lên một con tàu vào tháng 8/2022. Vào cuối năm 2022, số lượng các tàu chở hàng lớn có buồm sẽ tăng gấp 4 lần lên 40 chiếc, theo Hiệp hội Windship Quốc tế.

Hầu hết mọi người không tập thể dục đủ so với mức khuyến nghị của bác sĩ. Nhiều người muốn tập, nhưng thiếu động lực. Kính thực tế ảo (VR) sẽ giúp mọi người chơi game và đốt cháy calo trong quá trình này, khi họ đấm hoặc thực hiện các động tác như ngồi xổm hoặc bò để tránh chướng ngại vật trong game thực tế ảo. Tập luyện bằng VR đã trở nên phổ biến hơn trong đại dịch khi người dân không được ra khỏi nhà, và các thiết bị VR, chẳng hạn như Oculus Quest 2, ra đời. Một mẫu kính VR mới với các tính năng hỗ trợ tập thể dục sẽ ra mắt vào năm 2022. Và Supernatural, ứng dụng tập luyện VR được đánh giá cao chỉ có ở Bắc Mỹ, có thể sẽ được phát hành ở các châu lục khác vào năm 2022.

Thành công ấn tượng của vaccine COVID-19 dựa trên mRNA có vẻ như đang dự báo một kỷ nguyên mới của công nghệ này. Moderna đang phát triển vaccine HIV dựa trên mRNA, đã đưa vào thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu vào năm 2021 và dự kiến có kết quả sơ bộ vào năm 2022. BioNTech cũng đang nghiên cứu vaccine mRNA cho bệnh sốt rét, các thử nghiệm lâm sàng dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào năm 2022. Còn Đại học Oxford đang phát triển cả hai loại vaccine này.

Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã tìm cách tạo ra các cơ quan nhân tạo, chẳng hạn như tim, bằng phương pháp in 3D vật liệu sinh học. Mục đích cuối cùng là lấy một vài tế bào từ bệnh nhân và tạo ra cơ quan đầy đủ chức năng để cấy ghép, giúp bệnh nhân nhanh chóng có được cơ quan mới và tránh nguy cơ bị đào thải.

Mục tiêu đó vẫn còn xa đối với các cơ quan mềm, nhưng xương thì ít phức tạp hơn. Hai công ty khởi nghiệp, Particle3D và Adam, hy vọng sẽ tạo ra xương in 3D để cấy ghép cho người vào năm 2022. Cả hai công ty đều sử dụng khoáng chất dựa trên canxi để in ra xương; thông số kích thước dựa trên kết quả quét CT bệnh nhân. Particle3D đã thử nghiệm trên lợn và chuột, và phát hiện ra rằng tủy xương và mạch máu sẽ phát triển trong xương 3D trong vòng tám tuần. Adam thì cho biết xương cấy ghép in 3D của họ kích thích sự phát triển xương tự nhiên và xương cấy ghép sẽ phân hủy sinh học dần dần, cuối cùng được thay thế hoàn toàn bằng mô xương của bệnh nhân. Nếu mọi việc suôn sẻ, các nhà nghiên cứu cho biết các mạch máu in 3D và van tim in 3D sẽ là các mục tiêu tiếp theo.