Thế giới chờ đợi Việt Nam tham gia cuộc chơi bán dẫnĐây là nhận định của GS Albert Pisano – Chủ tịch Hội đồng Sơ khảo Giải thưởng VinFuture trước sự chủ động nhập cuộc của Việt Nam đối với ngành công nghiệp bán dẫn.
Sau thời gian dài xét chọn, Giải thưởng chính VinFuture trị giá 3 triệu USD đã thuộc về 4 nhà khoa học GS Martin Andrew Green, GS Stanley Whittingham, GS Rachid Yazami và GS Akira Yoshino cho các phát minh đột phá kiến tạo nền tảng bền vững năng lượng xanh.
Trong đó, GS. Martin Andrew Green (Australia) được vinh danh vì những đóng góp cho phát minh đột phá trong việc sản xuất năng lượng xanh bằng pin mặt trời với công nghệ Bộ phát thụ động và Tiếp điểm phía sau (PERC).
Trước kia, hiệu suất pin mặt trời chỉ đạt được ở mức 15%. Nhờ thành quả của nhóm nghiên cứu, hiệu suất pin mặt trời đã nâng cao đáng kể, tăng vọt lên mức 25%. Kể từ khi được sản xuất đại trà vào năm 2012, pin mặt trời PERC hiện chiếm tới 60% thị phần thị trường pin mặt trời trên toàn thế giới.
Ba nhà khoa học còn lại GS Stanley Whittingham (Mỹ), GS Rachid Yazami (Ma Rốc) và GS Akira Yoshino (Nhật Bản) được trao giải nhờ đóng góp vào phát minh đột phá trong việc lưu trữ năng lượng bằng pin Lithium-ion.
Trong đó, GS Stanley Whittingham là người phát minh ra nguyên lý hoạt động của pin Lithium-ion và xác định vai trò của ion Lithium như một chất mang điện tích hiệu quả.
GS Rachid Yazami đã đi tiên phong trong việc khám phá sự xen kẽ điện hóa thuận nghịch của các ion Lithium với than chì, đặt nền móng cho việc phát triển pin Lithium-ion hiện đại. Với GS Akira Yoshino, ông là người đã phát triển muội than (carbon black) làm cực âm trong pin Lithium-ion.
Mới đây, cả 4 chủ nhân Giải thưởng chính VinFuture đã có những chia sẻ ngắn gọn với báo chí nhân chuyến công tác tới Việt Nam nhận giải thưởng VinFuture.
Xin các giáo sư có thể chia sẻ góc nhìn của mình về xu hướng ứng dụng năng lượng xanh đang diễn ra trên khắp thế giới?
GS Martin Andrew Green: Tôi công tác tại một thành phố ở Australia – một trong những quốc gia đang dẫn đầu về chuyển đổi năng lượng xanh.
Chỉ 5 năm trước đây thôi, hoạt động sản xuất điện tại Australia vẫn chủ yếu phụ thuộc vào khí đốt và than. Tuy nhiên, ngày nay, nhờ chi phí các tấm pin mặt trời ngày càng rẻ đi, việc áp dụng năng lượng mặt trời để sản xuất ra điện đang ngày càng trở nên phổ biến.
Năng lượng mặt trời sẽ là một trong những lĩnh vực chính thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng, cũng như lưu trữ điện. Trong vòng khoảng một thập kỷ tới, việc sản xuất điện sử dụng than và khí đốt gần như sẽ không còn nữa. Đây là điều 5 năm trước đây không thể nào tưởng tượng ra được.
Xu hướng chuyển dịch sang năng lượng xanh đang diễn ra rất nhanh chóng và sẽ nhanh chóng hơn nữa trong tương lai, đặc biệt là tại các quốc gia như Việt Nam.
GS Akira Yoshino: Pin không tự sản xuất ra điện, mà chỉ là vật lưu trữ điện. Do vậy, công nghệ sản xuất pin không phải là động lực chính, nhưng nó được coi là một động lực bổ trợ và thúc đẩy việc chuyển đổi sang năng lượng xanh.
Giống như ở các bộ phim điện ảnh hay trong các câu chuyện, nhiều nhân vật phụ cũng đóng vai trò rất quan trọng. Giá thành ngày càng rẻ của pin lưu trữ điện sẽ là nhân tố quan trọng trong việc chuyển dịch năng lượng xanh. Tôi tin rằng, với các quốc gia, việc đầu tư vào các hệ thống lưu trữ năng lượng sẽ đóng vai trò rất quan trọng.
GS Stanley Whittingham: Tôi đến từ bang New York (Mỹ). Tại đó, chính quyền bang New York đã đưa ra một sứ mệnh là chúng tôi phải tăng tỷ lệ sử dụng năng lượng tái tạo lên mức 50%.
Chúng tôi có sự đồng hành của các chính trị gia, các nhà khoa học và ngân sách của chính quyền liên bang để hỗ trợ các hoạt động liên quan đến thúc đẩy chuyển đổi năng lượng cũng như sử dụng năng lượng tái tạo.
New York cũng phối hợp rất chặt chẽ với chính quyền Canada – quốc gia cung cấp cho chúng tôi nguồn năng lượng về Hydrogen. Chúng tôi cũng có những sáng kiến để đảm bảo những viên pin sạc, đặc biệt là pin sạc sử dụng cho các mẫu xe điện trở nên an toàn hơn.
Thông điệp mà tôi muốn nói là bản thân các nhà khoa học như chúng tôi không thể thực hiện được việc chuyển đổi sang năng lượng xanh. Chúng ta phải có công nghệ, có sự vào cuộc của các doanh nghiệp cũng như các chính trị gia, những người hoạch định chính sách và cộng đồng thì điều này mới có thể trở thành sự thực.
GS Rachid Yazami: Ma Rốc quê hương tôi đặt mục tiêu đến năm 2023, 52% nguồn điện được tạo ra đến từ việc sử dụng năng lượng tái tạo. Con số này thể hiện một tham vọng tương đối lớn. Bản thân tôi đang hỗ trợ cho việc giám sát mục tiêu này từ xa, với tiến độ hiện nay, việc đạt được mục tiêu này đang khá rõ ràng.
Liên quan đến năng lượng tái tạo và năng lượng xanh, có 2 điểm mà tôi muốn nhấn mạnh. Đó là liệu chúng ta có đủ nguồn tài nguyên thiên nhiên cho những hoạt động này hay không? Điểm thứ 2 là chúng ta cần phải tái chế như thế nào với những viên pin đã qua sử dụng?
Trên thế giới, Nhật Bản hiện là một trong những quốc gia đi đầu trong việc tái chế pin, bắt đầu từ những năm 1990. Đến nay, các quốc gia trên toàn thế giới cũng đang làm tương tự khi tìm cách tái chế, lấy lại những kim loại quý có trong thành phần của pin như cobalt, phosphat và lithium.
Mục tiêu nhiều nước đặt ra là đến năm 2035, 30% pin được sản xuất mới sẽ sử dụng nguyên liệu lấy từ pin tái chế. Điều này đòi hỏi sự vào cuộc của các nhà khoa học trong việc nghiên cứu, phát triển.
Các ông có lời khuyên nào cho một quốc gia đang phát triển như Việt Nam trong hành trình chuyển đổi dần từ năng lượng hóa thạch sang năng lượng xanh?
GS Stanley Whittingham: Mỗi một viên pin đều cần phải có một tấm hộ chiếu. Nói cách khác chúng phải được dán nhãn để biết chính xác rằng trong viên pin đó bao gồm những thành phần gì, là niken, cobalt hay lithium.
Những chất này đều có nguy cơ liên quan đến cháy nổ. Nếu không xử lý cẩn thận, chúng cũng rất độc hại. Việc dán nhãn nhận biết thành phần bên trong mỗi viên pin sẽ giúp cho quá trình phân tách khi tái chế sau này.
GS Rachid Yazami: Tôi đồng tình với ý kiến về việc chúng ta cần phải có một tấm hộ chiếu để gán nhãn các thành phần hóa học bên trong pin. Điều này là để trong quá trình chúng ta tái chế, các thành phần này không bị trộn lẫn với nhau. Để làm được điều này, chúng ta cần phải có các công nghệ.
Với công nghệ hiện tại, khi tái sử dụng pin, cần phải nghiền nát viên pin đó ra, sau đó chiết xuất lại các hóa chất trong đó. Khi sản xuất pin, người ta trộn lẫn các chất này với nhau. Sau này, khi tách các chất đó ra, chúng ta vừa tốn thời gian, vừa tốn cả tiền bạc.
Trong tương lai, chúng ta phải có những cách xử lý thông minh hơn, hiệu quả hơn. Điều đó đòi hỏi sự vào cuộc của công tác nghiên cứu, phát triển nhằm tận dụng, tái chế để tái sử dụng được các nguồn kim loại quý.
Xin cảm ơn các ông!