I. Cuộc cách mạng 4.0 là gì?

Thế giới đã trãi qua các cuộc cách mạng công nghiệp quan trọng, gắn liền với sự phát triển về khoa học kỹ thuật. Chính những cuộc cách mạng ấy đã đưa con người từ phải di chuyển trên những chiếc xe ngựa đến việc kết nối con người với nhau bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu, xuyên cả đại dương và lục địa.

Cách mạng công nghiệp đầu tiên diễn ra năm 1784 với việc sử dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất. Cuộc cách mạng lần 2, 1871-1914, diễn ra nhờ ứng dụng điện năng để sản xuất hàng loạt (điện khí hóa). Cuộc cách mạng lần 3 bắt đầu từ 1968, sử dụng điện tử và công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Bây giờ, cuộc Cách mạng Công nghiệp Thứ tư đang nảy nở từ cuộc cách mạng lần ba, nó kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học.

Cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 (Cách mạng 4.0) là sự kết hợp nhuần nhuyễn của hai yếu tố nền tảng chính là khoa học và công nghệ để tạo ra một thế giới vạn vật kết nối thông minh. Đặc trưng nổi bật của cuộc cách mạng này đó là dùng công nghệ thay thế dần sự có mặt của con người trong mọi hoạt động.

Cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 tác động mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực, với sự xuất hiện của robot có trí tuệ nhân tạo mang lại nhiều ứng dụng trong xã hội. Nhờ công nghệ AI (trí tuệ nhân tạo), người máy làm việc càng thông minh, có khả năng ghi nhớ, học hỏi vô biên, trong khi khả năng đó ở con người càng già càng yếu đi. Ưu điểm làm việc 24/24 giờ, không cần trả lương, đóng thuế, bảo hiểm… của robot cũng đang đe dọa đến sự tương quan trong việc sử dụng lao động là người thật hay người máy. Nhờ công nghệ in 3D, chúng ta đạt được bước tiến dài trong nhiều lĩnh vực: Kiến trúc, xây dựng, thời trang, mỹ thuật, y học, thẩm mỹ, giáo dục đến các ngành công nghiệp sản xuất.

Ước tính dân số Việt Nam là hơn 90 triệu người, có đến 39,8 triệu người sử dụng Internet (chiếm 44%), 28 triệu người sở hữu tài khoản mạng xã hội (khoảng 31%), 128,3 triệu người có kể nối mạng di động và số người sử dụng tài khoản xã hội trên điện thoại là 24 triệu (chiếm 26%). Trong thương mại điện tử, 27% dân số sử dụng máy tính bàn để tìm kiếm sản phẩm cần mua và 18% sử dụng di động cho mục đích này. 24% dân số mua hàng trực tuyến thông qua máy tính bàn và 15% thông qua điện thoại. Có thể thấy, những biểu hiện rất rõ nét về ứng dụng cuộc cách mạng công nghiệp thể hiện trong lĩnh vực y tế. Những tiến bộ trong điều trị tim bẩm sinh hay điều kỳ diệu mang tên tế bào gốc, gần đây nhất là thành công của ca ghép phổi đầu tiên mở ra triển vọng mới trong việc điều trị những căn bệnh từng là “vô phương cứu chữa”.

Robot phẩu thuật – công nghiệp 4.0 trong lĩnh vực y khoa

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đem lại những tác động to lớn về kinh tế, xã hội và môi trường. Nó tác động với tất cả các cấp độ trên toàn cầu, từng khu vực trong từng quốc gia. Các tác động này rất tích cực trong dài hạn, song cũng tạo ra nhiều thách thức điều chỉnh trong ngắn đến trung hạn. Cuộc cách mạng thứ 4 này mở ra cơ hội cho từng cá nhân, tổ chức và từng dân tộc. Quốc gia nào tận dụng được, phát triển đúng trọng tâm, trọng điểm sẽ vượt lên, nếu không sẽ bị tụt lại. Đây là một thách thức không nhỏ cho nước ta, không chỉ trong phát triển kinh tế và cả trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.

II. Bảo vệ môi trường trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0

Đối với lĩnh vực tài nguyên và môi trường, về mặt môi trường, cách mạng 4.0 có tác động tích cực trong ngắn hạn và hết sức tích cực trong trung hạn và dài hạn nhờ các ứng dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng, nguyên vật liệu thân thiện với môi trường và các công nghệ giám sát môi trường đang phát triển nhanh được hỗ trợ bởi Internet kết nối vạn vật, giúp thu thập và xử lý thông tin liên tục 24/7 theo thời gian thực cũng như đưa ra cảnh báo sớm về các thảm họa thiên nhiên.

Các chuyên gia môi trường nhận định, hiện xu hướng của thế giới là nền kinh tế xanh và kinh tế carbon thấp. Điều này cũng khẳng định mối quan hệ giữa kinh tế, phúc lợi xã hội và bảo vệ môi trường. Đã đến lúc phải nhận thức rõ mô hình phát triển nào ít ảnh hưởng đến môi trường, mô hình nào mang lại hạnh phúc thực sự cho nhân dân Việt Nam.

Tại các nước phát triển, xu hướng chung trong đổi mới công nghệ được nhận định là xu hướng đầu tư nghiên cứu và phát triển nhằm đưa những công nghệ tiên tiến hơn, hiệu quả hơn, sạch hơn, thân thiện với môi trường để hướng đến tăng trưởng xanh -giảm khí thải, tiết kiệm năng lượng. Điển hình như các doanh nghiệp của Đức, Hàn Quốc, Nhật Bản, Hoa Kỳ...

Thực tiễn tại các nước cũng cho thấy, việc thúc đẩy tăng trưởng xanh hay quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế xanh tạo ra tiềm năng to lớn để đạt được phát triển bền vững và giảm đói nghèo với tốc độ cao đối với tất cả các quốc gia. Riêng đối với các nước đang phát triển, tăng trưởng xanh còn tạo đà cho một bước nhảy vọt để phát triển kinh tế mà không theo con đường phát triển kinh tế “ô nhiễm trước, xử lý sau,” “kinh tế nâu.”

Như vậy, Bảo vệ môi trường trong cuộc cách mạng 4.0 là phải “Đổi mới công nghệ hướng tới phát triển kinh tế xanh” (PGS. TS Nguyễn Thế Chinh - Viện trưởng Viện Chiến lược, Chính sách tài nguyên và môi trường (BộTN&MT))

III. Phát triển kinh tế xanh như thế nào?

1. Sử dụng và phát triển các nguồn năng lượng sạch

Nếu cuộc cách mạng lần 1, 2 với việc sử dụng chủ yếu là nguồn nhiên liệu hóa thạch thì Cuộc cách mạng lần 3, để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế và tạo ra nguồn năng lượng dồi dào, con người đã tạo ra năng lượng từ các phản ứng nguyên tử. Đây là một bước nhảy vọt của sự tiến bộ về việc sử dụng và phát triển nguồn năng lượng.

Tuy nhiên, trãi qua hơn 1 thế kỉ, trước sự phát triển ồ ạt về kinh tế và xem nhẹ về môi trường, chính việc sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch, nguyên tử đã gây ra nhiều rủi ro, hiểm họa về môi trường và nhân loại. Việc đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra khoảng 2,3 tỉ tấn CO2 hàng năm, nhưng người ta ước tính rằng các quá trình tự nhiên có thể hấp thụ phân nửa khí thải trên, vì vậy hàm lượng CO2 sẽ tăng 10,65 tỉ tấn mỗi năm trong khí quyển. CO2 là một khí nhà kính làm tăng lực phóng xạ và góp phần vào sự nóng lên toàn cầu, làm cho nhiệt độ trung bình bề mặt của Trái Đất tăng.

Cách mạng công nghiệp 4.0 mở ra một kỉ nguyên với sự phát triển theo hướng phi tuyến tính thì nhu cầu sử dụng năng lượng của con người càng lớn. Và phát triển và thay thế nguồn năng lượng hóa thạch bằng năng lượng sạch (năng lượng tái tạo) là một xu thế tất yếu. Các nguồn năng lượng sạch gồm năng lượng gió, năng lượng mặt trời, địa nhiệt, năng lượng sinh khối...Hầu hết các nước trên thế giới đều quan tâm đến nguồn năng lượng tái tạo, đi đầu là các nước Âu Mỹ, đứng đầu là Đan Mạch, Phần Lan.

Các tấm Pin năng lượng mặt trời ở quần đảo Trường Sa, Việt Nam

Việt Nam với đường bờ biển dài 3.260 km, có tổng bức xạ năng lượng mặt trời  vào khoảng 5kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Trung và miền Nam, và vào khoảng 4kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Bắc với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 – 175 kcal/cm2.năm, năng lượng gió ước tính khoảng 500-1000 kWh/m2/năm; nước ta có tiềm năng rất lớn về 2 nguồn năng lượng tái tạo này. Năng lượng mặt trời được xác định là một trong các nguồn năng lượng rất dồi dào tại Việt Nam, việc khai thác và tận dụng có hiệu quả, bền vững nguồn năng lượng thân thiện với môi trường này đã và đang là mối quan tâm chiến lược của Việt Nam cũng như hầu hết các nước trên thế giới.

Tuy nhiên việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch này ở nước ta còn chưa xứng với tiềm năng có sẵn, chưa phù hợp với xu hướng phát triển cuộc cách mạng lần 4. Nguyên nhân chủ yếu là do hạn chế về nguồn kinh phí đầu tư ban đầu, nhận thức của một bộ phận nhân dân còn ít về vai trò của năng lượng tái tạo và rào cản về thủ tục hành chính trong việc triển khai thực hiện các dự án phát triển năng lượng tái tạo từ nguồn ngân sách nhà nước.

2. Phát triển các công nghệ ít phát thải, các sản phẩm thân thiện với môi trường và nguồn nguyên liệu mới thay thế cho tài nguyên đang cạn kiệt

Có thể nói những tiến bộ của con người với việc tạo ra các sản phẩm thân thiện với môi trường, dễ phân hủy, các nguồn nguyên liệu mới và việc ứng dụng khoa học kỹ thuật tạo ra các công nghệ sản xuất hiệu quả cao, ít phát thải đã góp phần tích cực trong công cuộc phát triển kinh tế xanh, đây là một xu hướng đổi mới tất yếu về bảo vệ môi trường trong thời đại của cuộc cách mạng 4.0.

Cụ thể như việc sử dụng túi nylon dễ phân hủy, được sản xuất từ các thành phần hưu cơ đã giúp bảo vệ môi trường, giải quyết được bài toán rác túi nylon và những hệ lụy gây ra từ rác nylon khắp nơi trên thế giới trong thời gian qua. Hay sự phát triển các sản phẩm được làm từ nguyên vật liệu và thiết bị có kích cỡ nano. Việc dùng công nghệ nano có tác dụng như một đ̣n bẩy làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo tồn các nguồn tài nguyên và điều cơ bản là xây dựng nên một nền kinh tế “sạch”

Ví dụ như, ông James Hutchison, nhà hóa học của trường đại học Oregon, sử dụng phân tử DNA theo một quy tŕnh mới lạ cho thấy có thể tạo ra những mô h́nh kích thước nano trên con chíp silicon và bề mặt khác. Những phương pháp thực nghiệm đă tiết kiệm được nguyên liệu, sử dụng ít nước và dung môi hơn so với kỹ thuật in truyền thống – hay kỹ thuật in thạch bản thường sử dụng trong công nghiệp điện tử kỹ thuật cao.

Công nghệ nano được sử dụng trong ngành điện công nghiệp và xử lư nước thải

Tại Việt Nam công nghệ nano cũng được các doanh nghiệp quan tâm, ứng dụng. Sự tiến bộ của công nghệ nano đă giúp Công ty gốm sứ Minh Long tạo ra được các sản phẩm gốm có độ phẳng mịn cao, mức độ bám dính cực thấp. Đồ gốm sứ Minh Long có thể dùng khăn là lau sạch và không cần đến nước rửa chén để tẩy rửa sau khi sử dụng theo các cách thức truyền thống. Điều này có ư nghĩa rất lớn trong bảo vệ môi trường, giảm bớt lượng nước thải phát sinh.

Công nghệ nano mở ra con đường mới đầy hứa hẹn trong việc tạo ra tế bào năng lượng mặt trời không tốn kém cũng như cải tiến hiệu suất và giảm giá thành của tế bào nhiên liệu, được xem là nguồn năng lượng cho xe hơi và xe tải trong tương lai. Đồng thời, những nghiên cứu ở cấp độ nano đang hướng tới những công cụ có khả năng loại bỏ vật liệu độc hại và làm sạch các địa điểm có chất thải độc hại. Ngày nay, công nghệ nano là một giải pháp hoàn hảo cho công nghệ xử lư nước thải.

Theo Bà Barbara Karn, một nhà khoa học môi trường, Công nghệ nano tiềm năng là ‘một giấc mơ xanh nhân đôi’. Với công nghệ nano chúng ta có thể tạo ra những sản phẩm và quy tŕnh xanh ngay từ lúc ban đầu. Công nghệ nano cho phép chúng ta thay thế những hóa chất, vật liệu và quy tŕnh sản xuất truyền thống gây ô nhiễm môi trường bằng những hóa chất, vật liệu và quy tŕnh thân thiện với môi trường hơn”.

Trong nền kinh tế xanh, đổi mới công nghệ theo hướng thân thiện với môi trường, ít phát thải là một yêu cầu tất yếu. Sự nghiên cứu đổi mới công nghệ sản xuất đă được các doanh nghiệp thật sự quan tâm, phát triển và nó đă đem lại hiệu quả vô cùng tích cực, không chỉ làm tăng công suất, giảm chi phí sản xuất mà c̣n góp phần hiệu quả trong bảo vệ môi trường như công nghệ Silver Nano mà Samsung đang áp dụng cho các sản phẩm điện tử, điện lạnh của ḿnh như: máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt… ; công nghệ ít phát thải đạt chuẩn Euro của các hăng ô tô; công nghệ sản xuất sơn gỗ hệ nước gốc nhựa Polyurethane Disperson (PUD) thân thiện môi trường hay công nghệ lò cao liên động khép kín từ quặng sắt đến thép thành phẩm (còn gọi là sản xuất thép từ thượng nguồn) thay cho công nghệ lò điện hồ quang - đúc liên tục gây nhiều ảnh hưởng đến môi trường.

3. Ứng dụng công nghệ thông tin, kỹ thuật số trong quản lý tài nguyên và môi trường

Bản chất của cuộc cách mạng 4.0 là sự phát triển của internet kết nối vạn vật với một hệ phát triển logic phi tuyến tính. Sự phát triển này có vai trò quan trọng trong công tác quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và biến đổi khí hậu. Các công nghệ này đã được ứng dụng ngày càng nhiều trên thế giới. Như các công nghệ giám sát môi trường đang phát triển nhanh được hỗ trợ bởi Internet kết nối vạn vật, giúp thu thập và xử lý thông tin liên tục theo thời gian thực cũng như đưa ra cảnh báo sớm về các thảm họa thiên nhiên; hệ thống trạm quan tắc thời tiết tự động phục vụ dự báo, cảnh báo nguy cơ cháy rừng. Đây là một sản phẩm được tích hợp công nghệ mới của các lĩnh vực điện, điện tử và công nghệ thông tin vào tự động hóa trong phòng cháy, chữa cháy rừng mang lại triển vọng trong quản lý thiên tai, bảo vệ môi trường và tổ chức sản xuất lâm nghiệp chính xác ở Việt Nam.

Đặc biệt, với phần mềm cập nhật diễn biến rừng đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành thì dữ liệu rừng, đất lâm nghiệp theo dõi diễn biến đã được lưu trữ trong một bộ cơ sở dữ liệu trung tâm, được cập nhật và kết xuất, cung cấp thông tin báo cáo bất kỳ thời điểm nào phục vụ công tác quản lý, chỉ đạo điều hành. Đây là công cụ hữu hiệu trong quản lý tài nguyên rừng trước thực trạng rừng đang bị suy giảm hiện nay.

Thật vậy, chúng ta đang ở thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, thời đại của sự phát triển dựa vào năng lực vô tận – đó là sự sáng tạo của con người. Và đã đến lúc chúng ta phải thay đổi để theo kịp với thời đại. Và trong công tác bảo vệ môi trường, không chỉ còn là khai thác sử dụng tài nguyên mà phải là ứng dụng công nghệ kỹ thuật cao để bảo vệ môi trường, tạo ra các nguồn năng lượng và nguyên liệu mới thay thế cho nguồn tự nhiên đang cạn kiệt để đáp ứng cho sự phát triển lâu dài trong tương lai.

Tập trung thực hiện bằng nhiều giải pháp để phát triển kinh tế xanh là nhiệm vụ cốt lõi của công tác bảo vệ môi trường khi Việt Nam bước chân lên con tàu 4.0.