Công nghệ số đóng vai trò thế nào trong lĩnh vực tài nguyên môi trường?

TMO – Về kiểm soát và giám sát khí thải, việc sử dụng AI trong các hệ thống kiểm soát có thể giúp đạt được hiệu suất tốt hơn nữa. Công nghệ số đã và đang được ứng dụng để thiết kế các mô hình ước tính lượng phát thải và giảm phát thải một số chất ô nhiễm.

Trong những năm gần đây, lĩnh vực tài nguyên thiên nhiên, môi trường và biến đổi khí hậu luôn nhận được sự quan tâm đặc biệt từ các cấp quản lý và cộng đồng xã hội. Việc kinh tế-xã hội phát triển nhanh khiến công tác quản lý, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường trở nên khó khăn và phức tạp hơn.

Cuộc Cách mạng 4.0, công nghệ đóng vai trò quan trọng để đạt được môi trường bền vững. Sự ra đời của trí tuệ nhân tạo, phân tích dữ liệu lớn, công nghệ di động, internet vạn vật, truyền thông xã hội và điện toán đám mây đã mang đến nhiều sáng kiến bền vững về tài nguyên môi trường. Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu báo cáo những ứng dụng tiềm tàng của công nghệ số đối với môi trường bền vững thông qua 04 vấn về quản lý chất thải thông minh, kiểm soát ô nhiễm và tối ưu hóa quản lý tài nguyên bền vững.

Vấn đề quản lý chất thải thông minh

Sự tích tụ chất thải là một vấn đề môi trường lớn do quá trình đô thị hóa và tăng dân số nhanh chóng. Do đó, việc quản lý và xử lý chất thải hợp lý là điều cần thiết đối với bất kỳ quốc gia nào để ngăn ngừa ô nhiễm và giảm thiểu rủi ro đối với sức khỏe cộng đồng. Công nghệ số hiện đại có thể giúp phát triển các phương pháp đối phó mới với chất thải ở quy mô lớn, góp phần chuyển đổi lĩnh vực quản lý và xử lý chất thải. Công nghệ số được thử nghiệm, ứng dụng và cho thấy hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, từ việc dự báo lượng chất thải rắn phát sinh để quản lý hiệu quả chất thải đô thị và hoạch định chính sách đến việc ứng dụng trong sản xuất để giảm chi phí, giảm chất thải và giám sát việc đổ chất thải rắn bất hợp pháp trong một số ngành công nghiệp. Bên cạnh đó, IoT và AI được sử dụng để cải thiện hiệu quả thu gom, phân loại, xử lý chất thải rắn hoặc thiết kế mô hình thu gom chất thải ở các thành phố thông minh. Trong một số nghiên cứu, công nghệ chuỗi khối cũng được khuyến nghị trong việc quản lý chất thải vì nó có thể mang lại tính toàn vẹn, khả năng phục hồi và tính minh bạch cũng như các tính năng kiểm toán theo cách đáng tin cậy, phi tập trung và an toàn.

(Ảnh minh họa) 

Vấn đề kiểm soát ô nhiễm tối đa

Trong bối cảnh kiểm soát và giám sát khí thải, việc sử dụng AI trong các hệ thống kiểm soát có thể giúp đạt được hiệu suất tốt hơn nữa. Công nghệ số đã và đang được ứng dụng để thiết kế các mô hình ước tính lượng phát thải và giảm phát thải một số chất ô nhiễm không khí như CO2 và NOX. Ở cấp vĩ mô, dữ liệu lớn được sử dụng để kiểm tra mối quan hệ giữa phát thải carbon và tăng trưởng kinh tế, từ đó cung cấp nền tảng cho các chính phủ xây dựng chính sách giảm phát thải.

Một số nghiên cứu đã áp dụng dữ liệu lớn để thiết kế lượng khí thải—đường đi được giảm thiểu trong khu vực đô thị, điều tra lợi ích của việc chia sẻ xe đạp để giảm lượng khí thải CO2 hoặc hỗ trợ lựa chọn nhà cung cấp tối ưu và quy mô lô sản phẩm có tính đến lượng khí thải carbon. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, các công nghệ mới cũng góp phần giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và quản lý thiên tai.

Vấn đề về quản lý bền vững các nguồn tài nguyên

Tài nguyên bền vững đề cập đến năng lượng và tài nguyên khoáng sản có thể tái tạo hoặc không thể tái tạo. Các tài nguyên này đều cần được quản lý cẩn thận để giảm tiêu thụ tài nguyên và ô nhiễm, hướng đến sự phát triển bền vững. Công nghệ số mở ra khả năng giảm tác động tiêu cực đến môi trường thông qua những cải tiến đáng kể về hiệu quả năng lượng, khai thác và quản lý tài nguyên tái tạo. Các giải pháp kỹ thuật số có thể góp phần quản lý năng lượng hiệu quả và giảm gánh nặng cho môi trường. Hiện nay một số kỹ thuật mới đã được tận dụng để dự báo mức tiêu thụ năng lượng, phân tích mức tiêu thụ năng lượng, thiết kế hệ thống tiết kiệm năng lượng  hoặc giám sát và quản lý tài nguyên. Những công nghệ này thay đổi việc ra quyết định liên quan đến vận hành, chiến lược đáp ứng nhu cầu, lập kế hoạch và quản lý hệ thống năng lượng. Liên quan đến việc khai thác và quản lý các nguồn tài nguyên tái tạo, các giải pháp kỹ thuật số có thể tăng cường quản lý tiêu thụ và sản xuất năng lượng một cách hiệu quả. Ngoài ra, công nghệ số có thể hỗ trợ chọn những vị trí tối ưu nhất để lắp đặt các hệ thống tái tạo dựa trên các nguồn năng lượng tự nhiên, ước tính khả năng cung cấp sinh khối rừng để sản xuất năng lượng hoặc quản lý năng lượng hiệu quả và hiệu quả của hệ thống năng lượng tái tạo hỗn hợp.

Về năng lượng

Với đường bờ biển dài, Việt Nam có tiềm năng to lớn về năng lượng mặt trời và năng lượng gió, trong đó năng lượng mặt trời được xác định là một trong các nguồn năng lượng tái tạo rất dồi dào, việc khai thác và tận dụng có hiệu quả công nghệ của Cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ mang lại nguồn năng lượng thân thiện với môi trường. Bên cạnh đó, nhiều sản phẩm của công nghệ 4.0 có thể được sử dụng trong các hoạt động môi trường như quan trắc tự động môi trường ở các điểm xả thải, đo tự động mức độ ô nhiễm môi trường không khí, nước thải, áp dụng trong dự báo khí tượng thủy văn kết nối mặt đất với vệ tinh…, từ đó có hệ thống dữ liệu rất tốt và chính xác để phục vụ công tác quản lý.

Trong lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên, ứng dụng công nghệ thông minh đem lại tiềm năng về tăng năng suất, chất lượng, và hiệu quả. Ví dụ như ứng dụng chụp ảnh vệ tinh, kết hợp với hệ thống thông tin địa lý và khai thác, sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường, tận dụng chất thải công nghiệp và sinh hoạt trong kinh tế tuần toàn và giảm phát thải bằng không; đẩy mạnh phát triển công nghệ sinh học trong khôi phục, bảo tồn và phát triển hệ sinh thái tự nhiên.

PHAN HUÝNH