Skip to main content

AI và cuộc đua chống biến đổi khí hậu

Những người hùng công nghệ thúc đẩy mục tiêu đạt phát thải ròng bằng không: AI và cuộc đua chống biến đổi khí hậu. Thời gian hối thúc chúng ta, và AI công nghiệp đang tăng tốc hành trình này. Hãy tìm hiểu thêm qua bài viết của Pina Schlombs.

Những người hùng công nghệ thúc đẩy mục tiêu đạt phát thải ròng bằng không: AI và cuộc đua chống biến đổi khí hậu

Thời gian vẫn luôn mang sức mạnh to lớn không thể ngăn cản. Thời gian có thể trở thành đồng minh và nhân tố hỗ trợ đắc lực cho chúng ta – như cách đại văn hào Tolstoy gọi là một trong những “chiến binh mạnh mẽ nhất”. Thời gian gắn kết tất cả chúng ta trong cuộc đua tiến tới mục tiêu phát thải ròng bằng không, một cuộc đua mà mọi người đều có chung vạch đích, tuân theo cùng một luật chơi và đối mặt với cùng một vị giám khảo quyết định sự thành bại. Và trong cuộc đua này, AI công nghiệp giúp chúng ta đẩy nhanh tốc độ giảm thiểu các tác động đến môi trường. Dưới đây là cách công nghệ này thực hiện điều đó.

Tác giả: Pina Schlombs, Trưởng bộ phận Bền vững, Siemens Digital Industries Software

Tác giả: Pina Schlombs, Trưởng bộ phận Bền vững, Siemens Digital Industries Software

Ngày nay, những thay đổi mang tính chấn động đang biến đổi thế giới chúng ta sinh sống. Khả năng làm chủ các 'siêu xu hướng' – bao gồm thay đổi nhân khẩu học, đô thị hóa, địa phương hóa toàn cầu, biến đổi môi trường và hiệu quả tài nguyên, cùng với số hóa – sẽ định hình tương lai chung của toàn nhân loại.

Áp lực thời gian đè nặng lên tất cả các yếu tố trên. Tuy nhiên, áp lực này mang tính sống còn khi chúng ta nhắc đến cuộc đua tiến tới phát thải ròng bằng không; hiểu theo nghĩa rộng, phát thải ròng bằng không bao hàm việc giải quyết mọi tác động môi trường do con người gây ra. Quỹ thời gian để đạt được các mục tiêu của Hiệp định Paris đang cạn dần. Như Báo cáo giám sát chuyển đổi hạ tầng 2023 đã nhấn mạnh, hiện chưa đến 50% số tổ chức kỳ vọng họ sẽ hoàn thành các mục tiêu khử carbon vào năm 2030.

Dù vậy, AI hứa hẹn sẽ trở thành nhân tố thay đổi cục diện trong những nỗ lực của chúng ta. Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature về vai trò của AI trong việc đạt được các Mục tiêu phát triển bền vững đã vạch ra những tiềm năng lớn lao, song song với các yếu tố cần cân nhắc để hiện thực hóa điều đó. Các yếu tố thành công khác cũng được đề cập trong nghiên cứu của PwC, nhấn mạnh rằng AI có thể giúp cắt giảm từ0,9 đến 2,4 gigatons khí thải CO2 vào năm 2030, tương đương với tổng lượng khí thải hàng năm của Úc, Canada và Nhật Bản.

Khi nhắc đến việc chuyển đổi các trụ cột kinh tế như sản xuất, hạ tầng và giao thông vận tải, chúng ta không kỳ vọng tạo ra một bước nhảy vọt duy nhất bằng AI. Thay vào đó, việc sử dụng “AI công nghiệp” có chiến lược (tức là AI đạt chuẩn công nghiệp - đảm bảo độ tin cậy, an toàn và bảo mật) đóng vai trò là nhân tố tăng tốc và nâng cao năng lực. Công nghệ này giúp chúng ta giải quyết các vấn đề phức tạp nhanh hơn và ở quy mô lớn hơn để tăng hiệu suất cũng như giảm phát thải. Quá trình này diễn ra như thế nào? Dưới đây là năm ví dụ tiêu biểu:

Hình ảnh trang bìa về một nhà máy trên bản sao số, thể hiện sơ đồ bố trí nhà máy và khái niệm công nghệ bản sao số.

1. Bản sao số: Kiến tạo tương lai phát thải ròng bằng không

Nằm ở trung tâm của cuộc cách mạng dựa trên sức mạnh AI này chính là các bản sao số tích hợp AI – một phần không thể thiếu của vũ trụ ảo (metaverse) công nghiệp. Những mô phỏng tài sản thực tế đầy tinh vi này cho phép các kỹ sư “du hành thời gian”, giúp họ phân tích dữ liệu trong quá khứ và dự báo các kịch bản trong tương lai. Nhờ đó, các kỹ sư có thể mô phỏng tác động môi trường của sản phẩm, từ đó đưa ra những quyết định tối ưu hóa dựa trên dữ liệu nhằm giảm thiểu dấu chân carbon trong thế giới thực.

Ví dụ, công nghệ bản sao số đang giúp ACC cải thiện đáng kể sản lượng trong sản xuất điện cực. Điều này không chỉ đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang mô hình nhà máy phát thải ròng bằng không mà còn tăng tốc tiến độ mở rộng các siêu nhà máy. Nhờ vậy, chúng ta có thể thúc đẩy nhanh hơn quá trình chuyển dịch sang kỷ nguyên phương tiện giao thông điện.

2. Hạ tầng thông minh hơn: Tiết kiệm nước theo cách thông minh

Tiếp cận nguồn nước là nhu cầu cơ bản nhất của con người. Tuy nhiên, trên toàn cầu, khả năng cung cấp và quản lý nguồn nước đang đặt ra một thách thức lớn. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, biến động nhân khẩu học nhanh chóng và đô thị hóa càng làm vấn đề này thêm trầm trọng. Hàng năm, chúng ta phải đối mặt với mức tăng 1% về nhu cầu sử dụng nước, trái ngược với thực tế là thế giới đang thất thoát khoảng 30% tổng lượng nước sạch được sản xuất.

Vì vậy, việc quản lý nước với hiệu quả vượt trội mang tính chất vô cùng quan trọng. Những sáng kiến đột phá, chẳng hạn như giải pháp mà công ty nước Thụy Điển VA SUD, đang triển khai nhằm giảm thiểu rò rỉ nước hiệu quả, đóng vai trò thiết yếu để giải quyết bài toán này. Tại đây, một giải pháp tích hợp AI có khả năng phát hiện những điểm rò rỉ rất nhỏ, chỉ khoảng 0,5 lít/giây. Giải pháp này mang lại tính minh bạch cao hơn và phương thức quản lý tài sản thông minh hơn, từ đó duy trì và vận chuyển nguồn tài nguyên nước quý giá tốt hơn.

Người đứng trước màn hình lớn hiển thị biểu đồ với hai đường màu xanh và đỏ.
Người mặc áo sơ mi đen, tay cầm một vật dụng màu đen đang đứng trước bức tường trắng.

3. Thiết kế tạo sinh: Đẩy nhanh đổi mới

Thiết kế tạo sinh ứng dụng AI để khám phá một không gian thiết kế rộng lớn, qua đó tạo ra vô số giải pháp đáp ứng các yêu cầu đa tiêu chí. Phương pháp này không chỉ cung cấp một loạt các lựa chọn phong phú mà còn tinh gọn hiệu quả để tìm ra những giải pháp tối ưu nhất, giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực trong quá trình thử nghiệm. Điều này giúp cắt giảm đáng kể chi phí, tác động môi trường cũng như các rủi ro phát sinh.

Dự án thiết kế lại tay gắp robot công nghiệp bằng AI đã minh chứng rõ nét cho đổi mới này. Bằng cách mô phỏng các cấu trúc trong tự nhiên thông qua kỹ thuật tối ưu hóa cấu trúc liên kết tích hợp AI, kết hợp với việc khai thác tiềm năng của công nghệ sản xuất bồi đắp, phương pháp này đã giúp giảm 82% lượng khí thải CO2 trên mỗi robot.

4. Bảo trì dự đoán: Hướng tới thế giới giao thông vận tải sẵn sàng hơn

Bảo trì dự đoán – với sự tiếp sức của AI – đang tạo ra một cuộc cách mạng trong cách chúng ta quản lý và bảo trì các hệ thống phức tạp. Phương pháp này sử dụng AI để phân tích dữ liệu thời gian chạy và dự báo sự cố tiềm ẩn trước khi những sự cố này xảy ra. Nhờ vậy, chúng ta có thể giảm thời gian ngừng hoạt động, nâng cao hiệu quả và kéo dài tuổi thọ của tài sản.

Một ví dụ nổi bật là Dự án tàu tốc hành Rhein-Ruhr-Express. Tại đây, hệ thống phân tích vận hành bằng AI dựa trên Railigent X đã góp phần đảm bảo hơn 99% mức độ sẵn sàng của dịch vụ. Hiệu suất vượt trội này cũng giúp kéo dài tuổi thọ linh kiện và giảm thiểu việc sử dụng vật liệu, trực tiếp góp phần tiết kiệm tài nguyên, năng lượng tiêu thụ, cũng như cắt giảm lượng khí thải. Ngoài ra, giải pháp này cũng nâng cao đáng kể độ tin cậy và sức hấp dẫn của hệ thống đường sắt đối với hành khách đi lại hàng ngày.

Người đứng trước một tòa nhà lớn với bầu trời xanh và mây ở hậu cảnh.
Người đứng trên cánh đồng với một tảng đá lớn ở đằng sau.

5. Góp phần cân bằng tác động của AI: Vận hành trung tâm dữ liệu tiết kiệm năng lượng

Mặc dù AI đóng vai trò là một công cụ đắc lực trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, chúng ta cũng cần nhìn nhận một thực tế rằng bản thân AI tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Nhiều sáng kiến đổi mới đang được tiến hành nhằm giải quyết tận gốc vấn đề này, tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM), cách thiết kế kiến trúc hạ tầng, phần cứng chạy các mô hình và nhiều khía cạnh khác.

Song song với đó, các trung tâm dữ liệu – hạ tầng thiết yếu cho hoạt động kỹ thuật số, hoạt động kinh doanh và nền kinh tế toàn cầu – đang tiêu thụ lượng năng lượng khổng lồ, đặc biệt là cho mục đích làm mát. Tuy nhiên, chính AI cũng đang cung cấp một phần giải pháp cho vấn đề này. Một ví dụ đầy thuyết phục là hệ thống quản lý làm mát bằng AI tại Trung tâm dữ liệu Greenergy ở Estonia. Ứng dụng đổi mới về AI tại đây đã biến cơ sở này thành một trong những trung tâm dữ liệu bền vững nhất khu vực Baltic, giúp nâng cao hiệu suất lên khoảng 30% chỉ với một nút bấm đơn giản.

Nhìn chung, hành trình hướng tới một tương lai thân thiện hơn với môi trường của chúng ta mang đậm dấu ấn của sự hội tụ và cộng hưởng giữa AI cùng các công nghệ khác. Cụ thể, AI công nghiệp đang thay đổi hoàn toàn khả năng giải quyết các vấn đề đa chiều phức tạp với tốc độ và quy mô chưa từng có, nâng tầm các công nghệ khác mà chúng ta đang sở hữu, đồng thời thúc đẩy năng lực học hỏi và đổi mới sáng tạo.

Đây cũng là một hành trình của sự hợp tác, nơi các nền tảng kinh doanh số như Siemens Xcelerator đóng vai trò hỗ trợ. Không ai có thể đơn độc đương đầu với những thách thức lớn nhất. Những bộ óc vĩ đại, các doanh nghiệp, nhà phát triển và nhà đổi mới sáng tạo phải hợp tác xuyên biên giới và tận dụng phương pháp tiếp cận đổi mới lấy hệ sinh thái làm trung tâm; cùng nhau đồng kiến tạo và phát huy lợi thế từ sự cộng hưởng cũng như khả năng tương tác giữa AI công nghiệp và các công nghệ khác.

Khi đón nhận tư duy này, chúng ta không chỉ nắm trong tay cơ hội thích ứng hay phản ứng trước những thách thức về môi trường và tài nguyên mà còn có thể chủ động định hướng và định hình tương lai bằng cách hợp nhất thế giới số và thế giới thực. Đây sẽ là một bước tiến sống còn để hướng tới một thế giới thông minh hơn, thân thiện với môi trường hơn; trong đó, AI công nghiệp đóng vai trò là một công cụ ngày càng mạnh mẽ giúp chúng ta tăng tốc trong cuộc đua tiến tới phát thải ròng bằng không.

Thiết bị Siemens Xcelerator X đặt trong hộp với tông màu xanh dương và trắng.

Tăng tốc chuyển đổi số nhằm mở rộng quy mô phát triển bền vững

Siemens Xcelerator là một nền tảng kinh doanh số mở giúp thúc đẩy hợp tác và đổi mới sáng tạo thông qua một danh mục được tuyển chọn chặt chẽ, kết hợp thế giới thực và thế giới số. Nền tảng này còn sở hữu một hệ sinh thái đối tác vững mạnh, sẵn sàng cùng bạn tăng tốc và hiện thực hóa các mục tiêu khử carbon cụ thể cho doanh nghiệp của mình.

Siemens Xcelerator

Bắt đầu hành trình của bạn ngay hôm nay

Liên hệ với chúng tôi