Những vật liệu mới cho tương lai bền vững

Bảo Ninh

06:00 - 06/12/2021

Với xấp xỉ 250 triệu euro được tài trợ bởi Quỹ Knut và Alice Wallenberg, 6 trường đại học Thụy Điển đã cùng hợp tác trong nghiên cứu các vật liệu đa chức năng giúp đưa nền văn minh nhân loại về trạng thái cân bằng.

Khoảng 90 tỉ tấn nguyên liệu thô – chủ yếu là kim loại, khoáng chất và các hợp chất, sinh khối có nguồn gốc hóa thạch – đang được khai thác hàng năm để sản xuất ra các vật liệu. Con số này được ước tính sẽ tăng gấp đôi từ nay cho tới năm 2050.
Một lượng lớn trong số các nguyên liệu thô được khai thác đều ở dạng các hợp chất không thể tái tạo, điều này tạo ra một gánh nặng lên môi trường, xã hội và khí hậu. Quá trình sản xuất vật liệu chiếm khoảng 25% lượng phát thải khí nhà kính, còn quá trình tinh chế kim loại tiêu tốn khoảng 8% lượng năng lượng mà con người tạo ra.
Sáng kiến về nguyên liệu khoa học cho sự bền vững Wallenberg (WISE) sẽ tạo ra các điều kiện cần thiết cho sự chuyển hóa về một xã hội bền vững bằng việc nâng cao các giới hạn hiểu biết của con người về ngành khoa học vật liệu. 4 lĩnh vực được tập trung bao gồm:
- Nâng cao quá trình chuyển đổi, lưu trữ và phân phối năng lượng sạch xuyên suốt chuỗi vận hành từ thu hoạch tới phân phối.
-Thay thế các hợp chất hiếm, tiêu tốn năng lượng và độc hại bằng các nguyên liệu có vòng tuần hoàn bền vững, và tạo ra các hệ thống tuần hoàn cho quá trình điều chế, tái chế và tái sử dụng.
-Đối phó với ô nhiễm, thanh lọc và bảo vệ khí quyển, đất đai và nguồn nước, và góp phần giảm thiểu mạnh mẽ lượng phát thải khí nhà kính.
-Thúc đẩy các phát hiện về vật liệu mới để áp dụng trong công nghệ hiệu quả và bền vững trong tương và các ứng dụng với lượng năng lượng tiêu tốn thấp
GS Magnus Berggren, Phòng thí nghiệm Điện hữu cơ tại Đại học Linköping và là Giám đốc chương trình cho biết: “Tôi coi các vật liệu chức năng là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình phát triển công nghệ năng lượng xanh, và trong việc tạo ra các giải pháp tuần hoàn khả thi. Mục tiêu của chương trình là hiểu được, sáng chế và kiểm soát các hệ thống vật liệu phức tạp tới mức nguyên tử và tiên phong trong công nghệ bền vững”.
Công nghiệp có một môi trường nghiên cứu vô cùng mạnh mẽ ở nhiều lĩnh vực, bao gồm điện tử và vật liệu quang tử, vật liệu năng lượng, thủy tinh, vật liệu cứng, vật liệu tổng hợp, kim loại nhẹ, nhựa polimer và nhựa sinh học, vật liệu xốp và thép chuyên dụng. Vật liệu cứng (kim loại) và thép chuyên dụng hiện tại chiếm hơn một nửa tỉ trọng xuất khẩu vật liệu của Thụy Điển (không tính các sản phẩm từ rừng), trong khi thủy tinh và vật liệu năng lượng là các lĩnh vực có sự phát triển mạnh mẽ nhất.
Mục tiêu xa hơn của chương trình là để đào tạo các nhà lãnh đạo tương lai trong xã hội, ngành công nghiệp và trong giới học thuật.

Theo Scitechdaily