Tác động tích cực
1. Quản lý và bảo vệ môi trường:
Các hệ thống cảm biến và dữ liệu lớn giúp theo dõi và phản ứng nhanh chóng đối với các vấn đề môi trường như rò rỉ dầu hoặc ô nhiễm không khí. Dữ liệu từ cảm biến có thể dễ dàng tích hợp vào các hệ thống thông minh khác của thành phố, như ứng dụng di động hoặc trang web cảnh báo chất lượng không khí.
Khi nói đến việc sử dụng cảm biến để theo dõi chất lượng không khí, một số ngôn ngữ lập trình và công nghệ đặc biệt thường được áp dụng:
Nền tảng và công nghệ:
- MQTT: Một giao thức nhắn tin nhẹ nhàng thường được sử dụng cho các thiết bị IoT, bao gồm cảm biến chất lượng không khí.
- LoRaWAN: Một giao thức truyền dữ liệu dựa trên sóng radio dành riêng cho các ứng dụng IoT, giúp cảm biến gửi dữ liệu qua khoảng cách lớn mà không cần nhiều năng lượng.
- Đám mây: Các dịch vụ như AWS, Google Cloud và Azure cung cấp nền tảng để thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu từ cảm biến từ xa.
- Databases: Cơ sở dữ liệu thời gian thực như InfluxDB hoặc TimescaleDB thường được sử dụng để lưu trữ dữ liệu từ cảm biến vì chúng tối ưu cho việc lưu trữ dữ liệu chuỗi thời gian.
(Bảng điều khiển Grafana này hiển thị lượng không khí được lọc tính bằng mét khối và cách chuyển thành thể tích thở cho con người, cũng như tốc độ giảm chất gây ô nhiễm và tác động của gió). Ảnh: Grafana
Ứng dụng và giao diện:
- Grafana hoặc Kibana: Các công cụ này giúp tạo ra các biểu đồ và bảng điều khiển trực quan từ dữ liệu chất lượng không khí mà cảm biến thu thập.
- Ứng dụng di động: Được xây dựng để cung cấp cảnh báo và thông tin thời gian thực cho người dân về chất lượng không khí.
Dù việc sử dụng cảm biến mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng có những thách thức như việc đảm bảo dữ liệu chính xác từ cảm biến ở mọi nơi và mọi thời điểm không phải lúc nào cũng dễ dàng. Đồng thời, việc giải quyết vấn đề ô nhiễm không chỉ dừng lại ở việc giám sát mà cần có các biện pháp thực sự để giảm ô nhiễm.
2. Tiết kiệm nguồn lực:
Sự phát triển của thư viện số và các dịch vụ như Kindle, Audible hoặc Google Books giúp giảm tiêu thụ giấy. Sách điện tử không tạo ra rác thực sự và có thể lưu trữ hàng ngàn đầu sách trên một thiết bị duy nhất.
Trong thập kỷ qua, nhiều trường đại học đã chuyển sang sử dụng sách giáo trình điện tử, giúp tiết kiệm hàng triệu tờ giấy mỗi năm. Sinh viên có thể truy cập sách giáo trình từ bất kỳ nơi nào, bất kỳ khi nào họ cần, chỉ cần có một thiết bị điện tử và kết nối internet. Sách giáo trình điện tử thường đi kèm với các tính năng như tìm kiếm nhanh, ghi chú, và tạo dấu trang, giúp việc học trở nên hiệu quả hơn.
3. Năng lượng tái tạo:
Công nghệ giúp phát triển và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió.
Đan Mạch đã bắt đầu quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo từ những năm 1970, sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ. Với hơn 6.000 tuabin gió đất liền và ngoài khơi, Đan Mạch đã trở thành một trong những quốc gia tiên phong trong việc sản xuất điện từ năng lượng gió.
Tua bin gió Vestas V236-15.0 MW đã phá kỷ lục thế giới về sản lượng điện lớn nhất do một tua-bin tạo ra trong khoảng 24 giờ. Ảnh: Vestas
Ngoài lợi ích về môi trường, ngành công nghiệp năng lượng gió cũng đã tạo ra hàng ngàn việc làm và trở thành một trong những ngành xuất khẩu chính của Đan Mạch. Mục tiêu năm 2050 là trở thành một quốc gia không phát thải khí carbon và năng lượng gió sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu này.
4. Tối ưu hóa giao thông:
Singapore đã triển khai một hệ thống thu phí đường bộ dựa trên vị trí, giúp giảm lưu lượng giao thông và ô nhiễm không khí. Hệ thống thu phí đường bộ dựa trên vị trí (ERP – Electronic Road Pricing) của Singapore là một ví dụ điển hình.
(Getty Images file photo)
Cơ chế hoạt động:
- Thiết bị Gantry: Các cổng ERP (gantry) được lắp đặt tại các điểm chính trên đường phố và xa lộ. Những cổng này được trang bị cảm biến và máy ảnh.
- Thẻ IU (In-Vehicle Unit): Mọi xe chạy trong khu vực có ERP đều cần được trang bị một thiết bị IU. Khi xe đi qua một cổng ERP, một khoản phí sẽ được tự động trừ từ thẻ dựa trên mức giá cụ thể của thời điểm đó.
- Biến động giá: Mức giá thu phí thay đổi dựa trên thời gian trong ngày, với mức phí cao nhất trong giờ cao điểm để khuyến khích người dùng sử dụng phương tiện vào những thời điểm khác nhau hoặc tìm kiếm phương tiện thay thế.
5. Thu hồi và tái chế:
Apple đã giới thiệu robot tên là Daisy có khả năng phân giải 200 iPhone mỗi giờ, giúp tái chế và thu hồi nguyên liệu quý. Daisy có khả năng phân giải lên đến 200 iPhone mỗi giờ. Trước Daisy, Apple đã giới thiệu robot Liam với mục đích tương tự. Daisy được xem là phiên bản nâng cao và hiệu quả hơn của Liam.
Ảnh: Apple
Một trong những mục tiêu chính của Daisy là thu hồi các nguyên liệu quý giá như hafnium, tin, lithium, và vàng từ iPhone. Điều này không chỉ giảm thiểu cần thiết phải khai thác nguyên liệu mới từ Trái đất, mà còn giảm thiểu tác động môi trường của việc khai thác.
Daisy là một phần của cam kết lâu dài của Apple về trách nhiệm môi trường và bền vững. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu tác động môi trường của sản phẩm của họ, mà còn thể hiện trách nhiệm xã hội của hãng đối với cộng đồng và hành tinh.
Tác động tiêu cực
1. Rác điện tử:
Tăng cường sử dụng và nâng cấp thiết bị điện tử dẫn đến tăng lượng rác điện tử, mà việc xử lý không luôn được thực hiện đúng cách.
Ảnh minh họa
Mỗi năm, hàng triệu điện thoại di động và máy tính bị vứt bỏ mà không được tái chế. Ở Ghana, nơi có bãi rác điện tử Agbogbloshie, hàng nghìn người làm việc dưới điều kiện nguy hiểm để thu hồi kim loại từ rác điện tử.
2. Sử dụng năng lượng:
Trung tâm dữ liệu (data centers) của các công ty công nghệ lớn như Google, Facebook, Amazon và Microsoft tiêu thụ một lượng điện năng đáng kể. Sự tăng trưởng nhanh chóng của dịch vụ trực tuyến, đám mây và tính toán, cùng với việc người dùng trên toàn cầu ngày càng phụ thuộc vào dịch vụ trực tuyến, đã dẫn đến nhu cầu tăng cao về trung tâm dữ liệu.
Trung tâm dữ liệu cần năng lượng không chỉ để chạy máy chủ mà còn để làm mát hệ thống. Vậy nên một số công ty đã xây dựng trung tâm dữ liệu ở các vị trí có khí hậu lạnh, như Bắc Âu, để giảm thiểu chi phí và năng lượng cần thiết cho việc làm mát.
3. Khai thác tài nguyên:
Việc sản xuất thiết bị điện tử đòi hỏi việc khai thác khoáng sản, gây ảnh hưởng đến môi trường và cộng đồng xung quanh.
Coltan (columbite-tantalite) là một khoáng sản chứa các nguyên tố columbium (niobi) và tanta, cả hai đều quan trọng trong sản xuất điện thoại di động, máy tính xách tay và một số thiết bị điện tử khác.
Cộng hòa Dân chủ Congo (DRC) chứa khoảng 60-80% nguồn cung toàn cầu của coltan. Khai thác mỏ tại đây thường không được kiểm soát chặt chẽ, và nhiều hoạt động khai thác diễn ra trong điều kiện không an toàn, không hợp pháp và không bền vững.
4. Ô nhiễm trong quá trình sản xuất:
Sản xuất các thiết bị điện tử thường liên quan đến hóa chất độc hại và quá trình có thể gây ra ô nhiễm nước và không khí.
Sản xuất pin lithium-ion cho xe điện gây ra ô nhiễm nước ở một số khu vực. Ở Argentina, các hoạt động khai thác lithium gây ra sự giảm mức nước ngầm và ảnh hưởng đến các cộng đồng địa phương.
5. Gây nhiệt đới hóa:
Các thiết bị điện tử khi hoạt động sẽ phát ra nhiệt, sự gia tăng của các thiết bị điện tử trong các tòa nhà văn phòng góp phần tăng nhiệt trong các khu vực đô thị.
Thành phố Tokyo, với sự tập trung dân cư và hạ tầng đô thị dày đặc, đã trải qua “hiệu ứng đảo nhiệt đô thị”, là một hiện tượng mà khu vực đô thị trở nên nóng hơn so với khu vực nông thôn xung quanh do các hoạt động xây dựng, giao thông, và sử dụng năng lượng. Để giảm thiểu hiệu ứng này và tạo ra môi trường sống mát mẻ hơn cho người dân, Tokyo và nhiều thành phố khác đã triển khai nhiều chiến lược xanh hóa bằng nhiều biện pháp như sử dụng vật liệu đặc biệt cho đường phố và lối đi giúp phản xạ nhiệt ra khỏi bề mặt, khuyến khích việc trồng cây trên mái nhà để hấp thụ nhiệt,…
Trong khi công nghệ đã mang lại nhiều lợi ích cho môi trường thông qua việc tối ưu hóa và giảm thiểu sử dụng tài nguyên, nó cũng đã và đang gây ra một số vấn đề ô nhiễm và tác động tiêu cực khác. Để tạo ra một tương lai bền vững, việc kết hợp và ứng dụng công nghệ một cách thông minh và có trách nhiệm là rất quan trọng.
