Vai trò của công nghệ đối với môi trường

Thuật ngữ ‘công nghệ’ đề cập đến việc áp dụng kiến ​​thức khoa học cho các mục đích thực tế và kết quả là máy móc và thiết bị được phát triển. Chúng ta hiện đang sống trong một thời kỳ thay đổi nhanh chóng, nơi mà những phát triển công nghệ đang cách mạng hóa cách chúng ta sống, đồng thời đưa chúng ta đi sâu hơn vào hố sâu của thảm họa dưới dạng biến đổi khí hậu và khan hiếm tài nguyên.

Thực tế, sự ra đời và phát triển của các công nghệ hiện đại góp phần vào sự suy thoái môi trường nhưng con người vẫn đang tiếp tục phát triển công nghệ để cải thiện môi trường. Bài viết này sẽ đề cập cụ thể hơn về 2 mặt của vấn đề công nghệ và môi trường.

Tác động của công nghệ đến môi trường

Cuộc cách mạng công nghiệp đã mang lại những công nghệ mới với sức mạnh to lớn. Đây là sự chuyển đổi sang các quy trình sản xuất mới ở Châu Âu và Hoa Kỳ, trong khoảng thời gian từ khoảng năm 1760 đến năm 1840. Điều này đã được thành công nhờ tiếp tục công nghiệp hóa và những tiến bộ công nghệ hơn nữa ở các nước phát triển trên thế giới, và tác động của công nghệ này đối với môi trường đã bao gồm việc sử dụng sai mục đích và làm hư hại trái đất tự nhiên.

Những công nghệ này đã làm hỏng thế giới của chúng ta theo hai cách chính; ô nhiễm và sự cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên.

1. Ô nhiễm không khí và nước

Ô nhiễm không khí xảy ra khi lượng khí có hại hoặc quá nhiều như carbon dioxide, carbon monoxide, sulfur dioxide, nitric oxide và methane được đưa vào bầu khí quyển của trái đất. Các nguồn chính đều liên quan đến các công nghệ xuất hiện sau cuộc cách mạng công nghiệp như đốt nhiên liệu hóa thạch, nhà máy, trạm phát điện, nông nghiệp hàng loạt và xe cộ. Hậu quả của ô nhiễm không khí bao gồm các tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và động vật và hiện tượng ấm lên toàn cầu, theo đó lượng khí nhà kính trong không khí tăng lên sẽ bẫy năng lượng nhiệt trong bầu khí quyển của Trái đất và khiến nhiệt độ toàn cầu tăng lên.

Mặt khác, ô nhiễm nước là sự ô nhiễm của các thủy vực như hồ, sông, đại dương và nước ngầm, thường là do các hoạt động của con người. Một số chất gây ô nhiễm nước phổ biến nhất là chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và thuốc diệt côn trùng và thuốc trừ sâu. Một ví dụ cụ thể là việc xả nước thải chưa qua xử lý vào các thủy vực tự nhiên, có thể dẫn đến suy thoái các hệ sinh thái dưới nước. Các tác động bất lợi khác bao gồm các bệnh như thương hàn và dịch tả, phú dưỡng và phá hủy các hệ sinh thái ảnh hưởng tiêu cực đến chuỗi thức ăn.

2. Cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên

Sự cạn kiệt tài nguyên là một tác động tiêu cực khác của công nghệ đối với môi trường. Nó đề cập đến việc tiêu thụ một nguồn tài nguyên nhanh hơn mức nó có thể được bổ sung. Tài nguyên thiên nhiên bao gồm những tài nguyên đang tồn tại mà con người chưa tạo ra và chúng có thể tái tạo hoặc không thể tái tạo. Có một số dạng suy giảm tài nguyên, trong đó nghiêm trọng nhất là cạn kiệt tầng chứa nước, phá rừng, khai thác khoáng sản và nhiên liệu hóa thạch, ô nhiễm tài nguyên, xói mòn đất và tiêu thụ quá mức tài nguyên. Những điều này chủ yếu xảy ra do nông nghiệp, khai thác mỏ, sử dụng nước và tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch, tất cả đều được kích hoạt bởi những tiến bộ trong công nghệ.

Do dân số toàn cầu ngày càng tăng, mức độ suy thoái tài nguyên thiên nhiên cũng ngày càng gia tăng. Điều này dẫn đến việc ước tính dấu chân sinh thái của thế giới bằng một lần rưỡi khả năng trái đất cung cấp một cách bền vững cho mỗi cá nhân đủ tài nguyên đáp ứng mức tiêu dùng của họ. Kể từ sau cuộc cách mạng công nghiệp, hoạt động thăm dò khoáng sản và dầu khí trên quy mô lớn ngày càng gia tăng, gây ra tình trạng cạn kiệt dầu mỏ và khoáng sản tự nhiên ngày càng nhiều. Kết hợp với những tiến bộ về công nghệ, phát triển và nghiên cứu, việc khai thác khoáng sản trở nên dễ dàng hơn và con người vì thế càng đào sâu để tiếp cận nhiều hơn đã dẫn đến nhiều nguồn tài nguyên đi vào sản xuất bị suy giảm.

Hơn nữa, hậu quả của việc phá rừng chưa bao giờ nghiêm trọng hơn, khi Ngân hàng Thế giới báo cáo rằng diện tích rừng bị mất thực trên toàn cầu từ năm 1990 đến năm 2015 là 1,3 triệu km ² . Điều này chủ yếu là vì lý do nông nghiệp nhưng cũng là khai thác gỗ để lấy nhiên liệu và tạo không gian cho các khu dân cư, được khuyến khích bởi áp lực dân số ngày càng tăng. Điều này không chỉ làm mất đi những cây cối quan trọng vì chúng loại bỏ khí cacbonic ra khỏi bầu khí quyển, mà hàng ngàn loài thực vật và động vật mất môi trường sống tự nhiên và bị tuyệt chủng.

Sự đổi mới công nghệ nhằm cải thiện môi trường

Bất chấp tác động tiêu cực của công nghệ đối với môi trường, sự gia tăng gần đây của mối quan tâm toàn cầu về biến đổi khí hậu đã dẫn đến sự phát triển của công nghệ môi trường mới nhằm giúp giải quyết một số mối quan tâm lớn nhất về môi trường mà chúng ta phải đối mặt với tư cách là một xã hội thông qua sự thay đổi theo hướng bền vững hơn , nền kinh tế các-bon thấp. Công nghệ môi trường còn được gọi là công nghệ ‘xanh’ hoặc ‘sạch’, dùng để chỉ sự phát triển của các công nghệ mới nhằm bảo tồn, giám sát hoặc giảm tác động tiêu cực của công nghệ đối với môi trường và việc tiêu thụ tài nguyên.

Thỏa thuận Paris, được ký kết vào năm 2016, đã buộc hầu hết các quốc gia trên thế giới phải thực hiện những nỗ lực đầy tham vọng nhằm chống lại biến đổi khí hậu bằng cách giữ cho sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu ở mức thấp hơn 2 °C so với mức tiền công nghiệp.

Thực tế cho thấy, trong những năm gần đây, công nghệ đã có sự tác động tích cực cnhất định đối với môi trường do sự phát triển của công nghệ môi trường như năng lượng tái tạo, ‘công nghệ thông minh’, xe điện và loại bỏ carbon dioxide.

• Năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo, còn được gọi là ‘năng lượng sạch’, là năng lượng được thu thập từ các nguồn tài nguyên tái tạo được bổ sung một cách tự nhiên như ánh sáng mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt. Công nghệ môi trường hiện đại đã cho phép chúng ta nắm bắt năng lượng tự nhiên này và chuyển đổi nó thành điện năng hoặc nhiệt hữu ích thông qua các thiết bị như tấm pin mặt trời, tuabin gió và nước, phản ánh tác động tích cực của công nghệ đối với môi trường.

Đã vượt qua than vào năm 2015 để trở thành nhà sản xuất điện lớn thứ hai của chúng tôi, các nguồn tái tạo hiện đang sản xuất hơn 20% điện năng của Vương quốc Anh và mục tiêu của EU có nghĩa là con số này có thể tăng lên 30% vào năm 2020. Trong khi nhiều dự án năng lượng tái tạo có quy mô lớn -công nghệ tái tạo, quy mô cũng phù hợp với các vùng sâu vùng xa và các nước đang phát triển, nơi năng lượng thường rất quan trọng trong sự phát triển của con người.

Chi phí của các công nghệ năng lượng tái tạo như tấm pin mặt trời và tuabin gió đang giảm và đầu tư của chính phủ đang tăng lên. Điều này đã góp phần làm cho số lượng lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà ở Úc tăng từ khoảng 4.600 hộ gia đình lên hơn 1,6 triệu trong giai đoạn 2007-2017.

• Công nghệ thông minh

Công nghệ nhà thông minh sử dụng các thiết bị như cảm biến liên kết và các thiết bị khác được kết nối với Internet of Things (IoT) có thể được theo dõi và lập trình từ xa để tiết kiệm năng lượng nhất có thể và đáp ứng nhu cầu của người dùng.

Internet of Things (IoT) là một mạng lưới các đối tượng được kết nối internet có thể thu thập và trao đổi dữ liệu bằng cách sử dụng công nghệ cảm biến nhúng. Dữ liệu này cho phép các thiết bị trong mạng tự động ‘đưa ra quyết định’ dựa trên thông tin thời gian thực. Ví dụ, hệ thống chiếu sáng thông minh chỉ chiếu sáng các khu vực cần thiết và bộ điều nhiệt thông minh giữ cho các ngôi nhà ở nhiệt độ nhất định trong những thời điểm nhất định trong ngày, do đó giảm lãng phí.

Công nghệ môi trường này đã được kích hoạt nhờ sự gia tăng kết nối với internet do sự gia tăng tính khả dụng của WiFi, Bluetooth và các cảm biến thông minh trong các tòa nhà và thành phố. Các chuyên gia dự đoán rằng các thành phố trong tương lai sẽ là nơi kết nối mọi ô tô, điện thoại, điều hòa, ánh sáng và nhiều thứ khác, mang đến khái niệm ‘thành phố thông minh’ tiết kiệm năng lượng.

Công nghệ của Internet càng chứng tỏ tác động tích cực của công nghệ đối với môi trường do mạng xã hội có thể nâng cao nhận thức về các vấn đề toàn cầu và các phòng thí nghiệm ảo trên toàn thế giới có thể được tạo ra. Các chuyên gia từ các lĩnh vực khác nhau có thể chia sẻ từ xa nghiên cứu, kinh nghiệm và ý tưởng của họ để đưa ra các giải pháp cải tiến. Ngoài ra, việc đi lại được giảm bớt vì các cuộc họp / giao tiếp giữa bạn bè và gia đình có thể được thực hiện ảo, điều này làm giảm ô nhiễm từ khí thải giao thông.

• Xe điện

Công nghệ môi trường của xe điện được thúc đẩy bởi một hoặc nhiều động cơ điện, sử dụng năng lượng được lưu trữ trong pin có thể sạc lại. Kể từ năm 2008, đã có sự gia tăng trong việc sản xuất xe điện do mong muốn giảm bớt những lo ngại về môi trường như ô nhiễm không khí và khí nhà kính trong khí quyển.

Xe điện cho thấy tác động tích cực của công nghệ đối với môi trường vì chúng không tạo ra khí thải carbon, góp phần gây ra ‘hiệu ứng nhà kính’ và dẫn đến sự nóng lên toàn cầu. Hơn nữa, chúng không gây ô nhiễm không khí, có nghĩa là chúng sạch hơn và ít gây hại cho sức khỏe con người, động vật, thực vật và nước.

Gần đây đã có một số biện pháp khuyến khích của chính phủ về công nghệ môi trường khuyến khích xe plug-in, tín dụng thuế và trợ cấp để thúc đẩy việc giới thiệu và sử dụng xe điện. Xe điện có thể là con đường hướng tới một xã hội xanh hơn vì các công ty như Bloomberg đã dự đoán rằng chúng có thể trở nên rẻ hơn ô tô chạy xăng vào năm 2024 và theo Nissan, trên thực tế, ở Anh có nhiều trạm sạc xe điện hơn các trạm nhiên liệu. ³ .

• ‘Direct Air Capture’ (DAC) – Công nghệ Môi trường loại bỏ Carbon khỏi khí quyển

Đối với một công nghệ tham vọng hơn một chút để kết thúc, ý tưởng kéo carbon dioxide trực tiếp ra khỏi khí quyển đã được nghiên cứu giảm thiểu biến đổi khí hậu tuần hoàn trong nhiều năm, tuy nhiên nó chỉ mới được thực hiện gần đây và vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu.

Công nghệ môi trường được gọi là ‘Direct Air Capture’ (DAC) và là quá trình thu giữ carbon dioxide trực tiếp từ không khí xung quanh và tạo ra một dòng CO2 tập trung để hấp thụ hoặc sử dụng. Sau đó, không khí được đẩy qua một bộ lọc bởi nhiều quạt lớn, nơi CO2 được loại bỏ. Người ta cho rằng công nghệ này có thể được sử dụng để quản lý khí thải từ các nguồn phân tán, chẳng hạn như khói thải từ ô tô. Các hoạt động DAC quy mô đầy đủ có thể hấp thụ lượng carbon tương đương với lượng khí thải hàng năm của 250.000 xe ô tô trung bình.

Nhiều người cho rằng DAC cần thiết cho việc giảm thiểu biến đổi khí hậu và nó có thể giúp đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận khí hậu Paris, vì carbon dioxide trong không khí rốt cuộc là nguyên nhân chính gây ra vấn đề. Tuy nhiên, chi phí cao của DAC hiện tại có nghĩa là nó không phải là một lựa chọn trên quy mô lớn và một số người tin rằng việc dựa vào công nghệ này sẽ gây ra rủi ro vì nó có thể làm giảm mức giảm phát thải vì mọi người có thể giả vờ rằng tất cả lượng khí thải của họ sẽ chỉ cần được gỡ bỏ.

Mặc dù chúng ta không thể đảo ngược tác động tiêu cực của công nghệ đối với môi trường do quá trình công nghiệp hóa gây ra, nhưng nhiều người tin rằng công nghệ môi trường mới, chẳng hạn như năng lượng tái tạo kết hợp với hậu cần thông minh và vận tải điện, có khả năng mang lại sự khử cacbon nhanh chóng cho nền kinh tế của chúng ta và giảm thiểu của thiệt hơn bất lợi.

• Công nghệ môi trường của Cảm biến khí của Edinburgh Sensors

Cảm biến đóng một vai trò rất lớn trong tác động tích cực của công nghệ đối với môi trường vì chúng thường đóng một vai trò quan trọng trong việc giám sát và giảm thiểu các hoạt động có hại. Tại Edinburgh Sensors, chúng tôi sản xuất công nghệ cảm biến khí đặt riêng có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng, nhiều ứng dụng trong số đó có thể được sử dụng để giảm thiểu các mối lo ngại về môi trường. Bài báo này chỉ trình bày ba trong số các ứng dụng này; giám sát phát thải khí nhà kính, giám sát khí mê-tan bằng cảm biến hồng ngoại và phát hiện khí bằng máy bay không người lái UAV.

1. Giám sát phát thải khí nhà kính

Cảm biến Edinburgh Gascard NG cung cấp các phép đo CO, CO2 và CH4 chất lượng cao, chính xác và đáng tin cậy. Để tìm hiểu cách chúng tôi có thể hỗ trợ bạn trong việc đo lượng phát thải khí nhà kính, chỉ cần liên hệ với chúng tôi.

2. Sử dụng cảm biến hồng ngoại để theo dõi khí mêtan

Edinburgh Sensors ‘Gascard NG được sử dụng để phát hiện khí mêtan trong một loạt các ứng dụng nghiên cứu, công nghiệp và môi trường bao gồm giám sát ô nhiễm, nghiên cứu nông nghiệp, quy trình hóa học và nhiều ứng dụng khác.

3. Sử dụng máy bay không người lái UAV gắn với cảm biến khí để đo khí độc hại

Từ việc theo dõi sự nóng lên toàn cầu đến theo dõi sự lây lan của ô nhiễm, có nhiều lý do để sử dụng máy bay không người lái nhằm theo dõi nồng độ carbon dioxide, methane và các khí hydrocacbon khác ở những vị trí xa xôi hoặc nguy hiểm.

Nguồn: https://edinburghsensors.com/