Dưới đây là 6-10 công nghệ đột phá, Nếu bạn muốn biết 1-5 công nghệ đột phá,nhấp vào đây!

Bây giờ, chúng ta hãy tiếp tục.

6. Nhiên liệu máy bay sạch hơn

Ý nghĩa:Chất thải công nghiệp và carbon dioxide dự kiến ​​sẽ được chuyển đổi thành nhiên liệu hàng không thân thiện với môi trường, giúp giảm đáng kể lượng khí thải.

Những người tham gia chính:Gevo, LanzaJet, Montana Renewables, Neste, Năng lượng thế giới

Giai đoạn trưởng thành:Hiện nay

Vào năm 2024, ngành hàng không toàn cầu đã tiêu thụ khoảng 100 tỷ gallon nhiên liệu máy bay, trong đó nhiên liệu thân thiện với môi trường chỉ chiếm 0,5%. Tuy nhiên, tình hình này sẽ thay đổi.

Dữ liệu cho thấy lượng khí thải nhà kính của ngành hàng không chiếm khoảng 4% lượng khí thải nhà kính toàn cầu và nhiên liệu thay thế mới dự kiến ​​sẽ làm giảm đáng kể lượng khí thải của ngành hàng không. Nhiên liệu mới có thể được tạo ra từ các nguyên liệu thô bao gồm dầu thải từ ngành dịch vụ ăn uống, rơm rạ, chất thải công nghiệp và carbon dioxide thu được từ không khí. Tùy thuộc vào các nguyên liệu thô khác nhau, chúng có thể giảm một nửa hoặc gần như loại bỏ hoàn toàn lượng khí thải carbon. Quan trọng hơn, máy bay hiện tại có thể sử dụng các loại nhiên liệu này mà không cần sửa đổi, điều đó có nghĩa là hiệu ứng giảm phát thải có thể biểu hiện nhanh chóng.

Ngày càng nhiều chính phủ cũng bắt đầu coi trọng lĩnh vực này và đã thông qua luật yêu cầu các hãng hàng không sử dụng nhiên liệu thay thế, còn được gọi là nhiên liệu hàng không bền vững (SAF). Bắt đầu từ năm 2025, nhiên liệu thay thế sẽ chiếm ít nhất 2% nhiên liệu được sử dụng tại các sân bay ở Liên minh châu Âu và Vương quốc Anh. Yêu cầu bắt buộc này sẽ tăng dần trong vài thập kỷ tới và Liên minh châu Âu yêu cầu phải đạt 70% vào năm 2050.

Hiện nay, nhiên liệu thay thế có sẵn trên thị trường chủ yếu đến từ mỡ thải. Montana Renewables gần đây đã nhận được khoản hỗ trợ vay 1,44 tỷ đô la từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ để mở rộng cơ sở sản xuất. Tuy nhiên, nguồn cung mỡ thải có hạn và khó có thể đáp ứng nhu cầu trong tương lai.

May mắn thay, các tuyến công nghệ khác cũng đang phát triển nhanh chóng. Vào đầu năm 2024, LanzaJet đã hoàn thành việc xây dựng nhà máy sản xuất ethanol thành nhiên liệu máy bay thương mại đầu tiên với công suất sản xuất hàng năm là 9 triệu gallon. Mặc dù nhiên liệu tổng hợp làm từ carbon dioxide vẫn chưa đạt đến quy mô thương mại, nhưng chúng được kỳ vọng sẽ cung cấp các lựa chọn mới cho ngành hàng không.

Một thách thức chính mà lĩnh vực này hiện đang phải đối mặt là vấn đề chi phí. Hiện tại, giá trung bình của nhiên liệu hàng không bền vững gần gấp ba lần so với nhiên liệu truyền thống. Khi nhiều doanh nghiệp tham gia vào lĩnh vực này, giá dự kiến ​​sẽ giảm, nhưng chi phí nhiên liệu mới vẫn có thể cao hơn.

7. Học nhanhRobot

Ý nghĩa:Trí tuệ nhân tạo đã cải thiện đáng kể tốc độ học các kỹ năng mới của robot.

Những người tham gia chính:Sự nhanh nhẹn, Amazon, Covariant, Mạnh mẽ, Viện nghiên cứu Toyota

Giai đoạn trưởng thành:Hiện nay

Trí tuệ nhân tạo đang hoàn toàn thay đổi cách huấn luyện robot và có vẻ như những chú robot toàn năng trong khoa học viễn tưởng đang ngày càng đến gần chúng ta hơn.

Robot có lịch sử lâu dài với trí tuệ nhân tạo. Trong nhiều năm, robot đã sử dụng trí tuệ nhân tạo để phát hiện chướng ngại vật. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của các mô hình ngôn ngữ lớn đã mở ra những khả năng mới cho các chuyên gia về robot.

Các mô hình ngôn ngữ lớn có thể "tiêu hóa" một lượng lớn tài liệu văn bản - từ sách giáo khoa đến thơ ca đến sách hướng dẫn, sau đó tạo ra nội dung mới khi cần. Áp dụng phương pháp này cho robot có vẻ đầy hứa hẹn, nhưng cũng khá khó khăn. Xét cho cùng, tạo ra văn bản là một chuyện, trong khi hướng dẫn robot vật lý hoàn thành các hành động phức tạp lại là chuyện khác.

Bây giờ, các nhà nghiên cứu cuối cùng đã có một bước đột phá lớn trong lĩnh vực này. Họ đã tìm ra cách kết hợp nhiều dữ liệu khác nhau và chuyển đổi chúng thành thông tin mà robot có thể hiểu được. Lấy ví dụ về rửa bát: Mọi người có thể đeo cảm biến để thu thập dữ liệu hành động rửa bát thực tế, sử dụng cánh tay robot để vận hành và thu thập dữ liệu trình diễn từ xa, đồng thời tìm kiếm một số lượng lớn hình ảnh và video về con người rửa bát trên Internet. Sau khi xử lý phù hợp các dữ liệu này và đưa chúng vào mô hình trí tuệ nhân tạo, có thể đào tạo một robot có nhiều ưu điểm hơn so với những robot được đào tạo theo phương pháp truyền thống. Sau khi học được nhiều cách để hoàn thành cùng một nhiệm vụ, trí tuệ nhân tạo có thể thích ứng tốt hơn với những thay đổi và đưa ra những phán đoán phù hợp trong môi trường thực tế.

Bước đột phá này sẽ thay đổi hoàn toàn cách học của robot. Một số robot kho đã bắt đầu áp dụng phương pháp đào tạo tiên tiến này và kinh nghiệm tích lũy được từ đó sẽ đặt nền tảng cho việc chế tạo robot nhà thông minh trong tương lai.

8. Liệu pháp tế bào gốc hiệu quả

Ý nghĩa:Tế bào gốc có thể trở thành hy vọng mới cho việc chữa bệnh.

Những người tham gia chính:Viện Y học tái tạo California, Neurona Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals

Giai đoạn trưởng thành:Trong 5 năm

Hai mươi lăm năm trước, các nhà khoa học đã phân lập được các tế bào gốc mạnh mẽ từ phôi thai thu được thông qua thụ tinh trong ống nghiệm. Về mặt lý thuyết, các tế bào này có thể biến đổi thành bất kỳ mô nào trong cơ thể con người, và do đó mọi người đã nhìn thấy hy vọng về một cuộc cách mạng y học. Hãy tưởng tượng xem: bất kể có điều gì đó không ổn, bạn luôn có thể tìm thấy "các bộ phận thay thế".

Tuy nhiên, nghiên cứu về tế bào gốc không phải là việc dễ dàng. Mặc dù các nhà khoa học đã nhanh chóng tìm ra cách nuôi cấy tế bào gốc mà không cần sử dụng phôi, nhưng việc biến chúng thành các mô thực sự có chức năng và trưởng thành khó khăn hơn nhiều so với dự kiến.

Nhưng giờ đây, tiềm năng của tế bào gốc cuối cùng cũng sắp được hiện thực hóa. Lấy Justin Graves, một bệnh nhân động kinh làm ví dụ. Anh ấy đã được cấy ghép các tế bào thần kinh được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Những tế bào thần kinh này được thiết kế đặc biệt để ngăn chặn sự phóng điện bất thường trong não gây ra các cơn động kinh.

Kể từ khi được điều trị tại Đại học California, San Diego vào năm 2023, tần suất các cơn động kinh của Graves đã giảm từ một lần một ngày xuống còn một lần một tuần. Ông cho biết: "Đó là một sự thay đổi đáng kinh ngạc". "Tôi gần như đã trở thành người ủng hộ liệu pháp tế bào gốc ngay bây giờ".

Thử nghiệm động kinh này do Neurona Therapeutics thực hiện vẫn đang trong giai đoạn đầu. Hiện tại, chỉ có 15 bệnh nhân được điều trị, nhưng kết quả sơ bộ rất khả quan.

Vào tháng 6 năm 2024, một nghiên cứu tế bào gốc khác cũng đạt được bước đột phá. Lần này là đối với bệnh tiểu đường loại 1 - một căn bệnh tự miễn dịch trước đây được gọi là bệnh tiểu đường ở trẻ vị thành niên. Hệ thống miễn dịch của bệnh nhân tấn công các tế bào beta trong tuyến tụy, dẫn đến tình trạng không thể kiểm soát lượng đường trong máu và họ phải dựa vào xét nghiệm đường huyết hàng ngày và tiêm insulin để duy trì sự sống.

Trong nghiên cứu đang được tiến hành bởi Vertex Pharmaceuticals tại Boston, một số bệnh nhân được cấy ghép tế bào beta nuôi cấy trong phòng thí nghiệm đã có thể ngừng sử dụng insulin ngoại sinh. Các tế bào mới trong cơ thể họ có thể tự tiết insulin khi cần thiết.

Không còn cơn động kinh và không cần tiêm insulin nữa là tin tức mà bệnh nhân mong muốn được nghe. Điều này có nghĩa là nghiên cứu tế bào gốc đang tiến rất gần đến "phương pháp chữa bệnh chức năng" và cơ thể bệnh nhân sẽ có thể lấy lại khả năng tự điều chỉnh và trở lại cuộc sống bình thường.

9. Xe tự hành

Ý nghĩa:Những chiếc xe không người lái có thể gọi chỉ bằng một cú nhấp chuột đang được triển khai ở nhiều thành phố hơn.

Những người tham gia chính:Baidu, Cruise, Pony.ai, Waymo, Wayve, Zoox

Giai đoạn trưởng thành:Hiện nay

Nếu bạn sống ở một số thành phố tại Trung Quốc hoặc Hoa Kỳ, bạn có thể đã từng thấy xe không người lái đón và trả khách, và có lẽ bạn thậm chí đã từng trải nghiệm điều đó. Đây là một sự thay đổi lớn so với ba năm trước khi các dịch vụ này vẫn đang tìm hiểu luật lệ giao thông. Và taxi không người lái sẽ sớm được đưa vào hoạt động ở nhiều thành phố hơn.

Tại nhiều thành phố ở Trung Quốc, hành khách có thể lựa chọn taxi không người lái do các công ty như Baidu, AutoX, WeRide và Pony.ai điều hành. Tất cả các công ty này đều có kế hoạch thâm nhập thị trường Singapore, Trung Đông và Hoa Kỳ.

Mặc dù xe không người lái đã thu thập dữ liệu đào tạo trên đường phố Hoa Kỳ trong nhiều năm và đã tích lũy được hàng triệu dặm lái xe, nhưng chỉ đến gần đây công chúng mới thực sự bắt đầu đi xe này.

Waymo, thuộc công ty mẹ của Google là Alphabet, là công ty dẫn đầu trong ngành công nghiệp Hoa Kỳ. Sau khi ra mắt dịch vụ taxi không người lái tại San Francisco, Los Angeles và Phoenix, công ty có kế hoạch mở rộng sang Austin và Atlanta vào đầu năm 2025 thông qua hợp tác với Uber. Zoox, thuộc Amazon, có kế hoạch ra mắt dịch vụ taxi không người lái cho công chúng tại Las Vegas, Hoa Kỳ vào năm 2025 và hiện đang tiến hành các hoạt động thử nghiệm tại San Francisco, Austin và Miami. Wayve, một công ty khởi nghiệp của Anh, đang thích nghi với việc lái xe bên phải và đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ của mình tại San Francisco.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết để hiện thực hóa taxi không người lái. Tại Trung Quốc, giá taxi không người lái thấp đã gây ra sự phản đối từ khoảng 10 triệu tài xế taxi. Tại Hoa Kỳ, Cruise, thuộc General Motors, đã ngừng hoạt động vào tháng 10 năm 2023 sau khi một trong những chiếc xe của hãng đâm vào người đi bộ và chỉ mới tiếp tục thử nghiệm xe gần đây. Tesla cần chứng minh độ tin cậy của công nghệ và có được các giấy phép cần thiết trước khi có thể hiện thực hóa kế hoạch ra mắt dịch vụ gọi xe không người lái tại California và Texas vào năm 2025.

Tuy nhiên, ngành công nghiệp này vẫn đang tiến triển. Ngày càng có nhiều người bắt đầu trải nghiệm taxi không người lái và ngày càng quen thuộc với công nghệ này. Dự kiến ​​những người tham gia chính sẽ mở rộng hoạt động kinh doanh của họ sang các thành phố mới và bắt đầu cạnh tranh về giá.

10.Thép xanh

Ý nghĩa:Nhà máy thép quy mô công nghiệp đầu tiên trên thế giới với lượng khí thải carbon gần như bằng không đang được xây dựng tại Thụy Điển.

Những người tham gia chính:Kim loại Boston, LKAB, Midrex, Stegra

Giai đoạn trưởng thành:Trong 1 năm

Phương pháp sử dụng hydro được sản xuất từ ​​các nguồn năng lượng tái tạo để sản xuất thép được kỳ vọng sẽ giúp "làm sạch" một ngành công nghiệp chiếm tới 8% lượng khí thải carbon toàn cầu.

Hiện nay, hầu hết thép vẫn được sản xuất trong lò cao dùng than, và thải ra khoảng hai tấn hoặc thậm chí nhiều hơn carbon dioxide cho mỗi tấn thép được sản xuất. Một công nghệ thương mại tương đối mới gọi là khử trực tiếp sử dụng khí tự nhiên để chuyển quặng sắt thành sắt (thành phần chính của thép), có thể giảm lượng khí thải khoảng 40%. Tuy nhiên, điều này vẫn tạo ra một lượng lớn ô nhiễm carbon.

Do đó, một số công ty đang phát triển các phương pháp sản xuất sắt bằng cách phản ứng hydro được tạo ra từ các nguồn năng lượng tái tạo với quặng sắt, đây là bước tiêu thụ năng lượng cao nhất và gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong quá trình sản xuất thép. Về mặt lý thuyết, các quy trình này có thể đạt được lượng khí thải gần bằng không.

Công ty khởi nghiệp Thụy Điển Stegra (đổi tên từ H2 Green Steel vào tháng 9 năm 2024) đã huy động được gần 7 tỷ đô la để xây dựng một nhà máy như vậy ở Boden, miền bắc Thụy Điển. Nhà máy sẽ sử dụng điện sạch được cung cấp bởi sự kết hợp giữa năng lượng gió và thủy điện để sản xuất hydro thông qua quá trình điện phân nước. Nhà máy dự kiến ​​sẽ bắt đầu sản xuất vào năm 2026 và dự kiến ​​sẽ trở thành cơ sở hoạt động quy mô công nghiệp đầu tiên thuộc loại này.

Công nghệ Hybrit do nhà sản xuất thép SSAB, công ty khai khoáng LKAB và công ty năng lượng Vattenfall phát triển sử dụng quy trình tương tự để sản xuất thép xanh. LKAB đang xây dựng một nhà máy ở Gällivare gần các mỏ quặng sắt của mình. Tuy nhiên, do các vấn đề về giấy phép môi trường, các kế hoạch này đã bị hoãn lại.

Có một cách khác để sản xuất thép xanh: bằng cách truyền dòng điện qua hỗn hợp quặng sắt và chất điện phân để phá vỡ các liên kết của oxit sắt và do đó tách kim loại tinh khiết. Nếu sử dụng điện sạch, lượng khí thải carbon từ quá trình này có thể cực kỳ thấp. Boston Metal có kế hoạch thương mại hóa công nghệ mà họ đã phát triển vào năm 2026.

Khi nhà máy Stegra đi vào hoạt động hoàn toàn, dự kiến ​​sẽ sản xuất 4,5 triệu tấn thép mỗi năm, chỉ là một giọt nước trong đại dương so với hàng tỷ tấn sản lượng hàng năm trên toàn cầu. Tuy nhiên, điều này sẽ chứng minh rằng thép có thể được sản xuất mà không tạo ra lượng khí thải carbon lớn và hy vọng rằng những khách hàng muốn sử dụng các sản phẩm xanh sẽ sẵn sàng trả thêm tiền, đây sẽ là khởi đầu tốt cho quá trình chuyển đổi xanh của toàn bộ ngành.