Các nhà khoa học ở trường Đại học Sydney mới đây đã nêu ra một số công nghệ mới nổi trong lĩnh vực thực phẩm, vận tải và năng lượng có tiềm năng lớn trong việc giải quyết thách thức của biến đổi khí hậu, giúp đạt được mục tiêu trên.
Thứ nhất là các nguồn protein thay thế. Báo cáo của IPCC nhấn mạnh tiềm năng của thực phẩm dựa trên thực vật, không chỉ để đạt được mức giảm phát thải mà còn cải thiện đời sống của con người nói chung. Các nguồn protein từ thực vật, bao gồm cả các sản phẩm “thịt giả”, đang được sản xuất ngày càng nhiều theo hướng “bắt chước” hình dáng, hương vị và kết cấu của thịt động vật.
Theo cách thức sản xuất truyền thống, các protein thay thế như đậu phụ được làm từ quá trình đông tụ đơn giản sữa đậu nành. Một vài thập kỷ trước, chúng ta đã thấy sự xuất hiện của mycoprotein, có nguồn gốc từ nấm và đã được thương hiệu Quorn phổ biến. Các loại protein thay thế mới hơn yêu cầu kỹ thuật đùn ép tiên tiến và màu sắc và hương vị nhân tạo để giống như kết cấu và hương vị của protein động vật.
Tiếp theo là các lựa chọn thay thế thịt dựa trên tế bào, còn được gọi là thịt “nuôi trong phòng thí nghiệm”, “nuôi cấy ”hoặc “nuôi trong ống nghiệm ”. Chúng được sản xuất bằng kỹ thuật sinh học tiên tiến để nuôi cấy tế bào thịt từ một mẫu (tế bào khởi đầu) được chiết xuất từ động vật, bên trong một thiết bị được gọi là “lò phản ứng sinh học”. Thịt được nuôi từ tế bào là một công nghệ mới nổi, được giới thiệu trên thị trường lần đầu tiên vào năm 2020, tại Singapore. Hiện công nghệ này đã bắt đầu được thử nghiệm tại Australia.
So với thịt gia súc, thịt làm từ thực vật tạo ra ít khí thải nhà kính hơn 30–90%, cần ít đất hơn 40-98%, ít nước hơn 70-80% và thải ra ít nitơ phản ứng hơn 85–94%.
Tổ chức Nghiên cứu khoa học của Australia (CSIRO) ước tính các loại protein thay thế có tiềm năng thị trường lớn thứ hai trong tất cả các loại trong lĩnh vực thực phẩm và kinh doanh nông sản. Chúng được cho là sẽ tiết kiệm được khoảng 5,4 tỷ AUD về carbon và nước vào năm 2030.
Loại công nghệ mới nổi thứ hai là sản xuất bao bì có thể ăn được và phân hủy sinh học. Như tên gọi, bao bì thực phẩm có thể ăn được hoặc phân hủy sinh học được chế tạo để có thể ăn được hoặc phân hủy sinh học một cách hiệu quả. Bao bì ăn được làm từ các polyme tự nhiên chiết xuất từ các nguồn thực vật, có thể được sản xuất thành các loại màng và lớp phủ khác nhau, bao gồm bao bì dựa trên chitosan, được làm chủ yếu từ chất thải của ngành thủy sản; bao bì làm từ whey - chất thải của ngành công nghiệp sữa và bao bì polysaccharides được chiết xuất từ rong biển.
Bên cạnh việc thân thiện với môi trường, bao bì ăn được có thể nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực phẩm đóng gói bằng cách kết hợp các hợp chất được gọi là “nutraceuticals” (dược phẩm bổ dưỡng) có thể cải thiện thành phần dinh dưỡng của thực phẩm đóng gói. Thêm chất chống oxy hóa và chất chống vi khuẩn vào bao bì cũng có thể làm tăng thời hạn sử dụng của thực phẩm.
Cần có thêm nhiều nghiên cứu và thời gian để biến bao bì có thể ăn được trở thành xu hướng chủ đạo, nhưng loại bao bì này đã được chứng minh là một giải pháp thay thế tốt cho chai nhựa dành cho các vận động viên chạy marathon. Về bao bì phân hủy sinh học, trong khi nhựa làm từ nhiên liệu hóa thạch có thể mất 20-500 năm để phân hủy, loại bao bì mới này có thể phân hủy trong vòng 3 - 6 tháng tùy thuộc vào vật liệu.
Theo ước tính hiện nay, thị trường bao bì phân hủy sinh học toàn cầu sẽ tăng trưởng 17% mỗi năm và đạt giá trị 12,06 tỷ AUD vào năm 2025.
Xe điện cũng là loại công nghệ mới nổi giúp giảm phát thải đáng kể.
IPCC xác định xe điện có tiềm năng khử cacbon lớn nhất trong lĩnh vực vận tải đường bộ. Trong thời gian qua số lượng xe điện tăng lên nhanh chóng nhờ giá thành giảm. Thị phần xe điện tăng gấp ba lần trong hai năm qua, nhờ đó đã giúp giảm lượng khí thải. Hơn nữa, nghiên cứu còn cho thấy xe điện có thể biến đổi ngành giao thông vận tải, nếu được kết hợp với hệ thống điện tái tạo 100%.
Công nghệ thứ tư giúp giảm phát thải và có tiềm năng rất lớn là khí hydro. Theo các nhà nghiên cứu Australia, năng lượng Mặt trời và năng lượng gió đều là những lựa chọn khả thi để giảm lượng khí thải, nhưng cả hai đều là nguồn năng lượng biến đổi phụ thuộc vào thời tiết, mùa, địa lý và thời gian trong ngày. Điều này có thể dẫn đến thiếu hụt nguồn cung, cần phải có các nguồn khác thay thế.
Hydro, không tạo ra khí thải carbon khi đốt cháy, là một lựa chọn thay thế tiềm năng. Loại năng lượng tái tạo này có thể được sản xuất bằng cách tách nước, sử dụng điện từ các nguồn năng lượng mặt trời và gió, và cũng có thể lưu trữ để sử dụng sau này.
Với việc giảm chi phí năng lượng tái tạo và việc mở rộng quy mô triển khai sử dụng, chi phí sản xuất khí hydro dự kiến sẽ giảm 30% vào năm 2030. Việc gia tăng công nghệ lưu trữ năng lượng cũng có thể dẫn đến việc giảm chi phí của các hệ thống điện tái tạo biến đổi.
Báo cáo của IPCC cũng chỉ ra tiềm năng của hydro trong việc giảm phát thải trong lĩnh vực hàng không, nhưng lưu ý rằng điều này trước tiên sẽ đòi hỏi những cải tiến về công nghệ và giảm chi phí.
