Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Dự báo các công nghệ nổi bật trong hai thập kỷ tới (15/04/2017)

Các hệ thống công nghệ thực phẩm và nông nghiệp đảm nhiệm một loạt chức năng sống còn cho hạnh phúc của nhân loại. Là trung tâm của an ninh lương thực toàn cầu, các hệ thống này dự kiến sẽ cung cấp đầy đủ và tin cậy cho thế giới các nguồn thực phẩm an toàn, lành mạnh và bổ dưỡng. Chúng cũng đặc biệt quan trọng cho đời sống của hàng tỷ người, trong đó có nhiều người nghèo nhất thế giới, cung cấp việc làm và thu nhập trực tiếp và góp phần vào sự phát triển kinh tế và nông thôn tổng thể. Để tiếp tục thực hiện những vai trò quan trọng này, sản xuất nông nghiệp phải gia tăng một cách bền vững. Dưới đây là một số công nghệ được dự báo sẽ đặc biệt quan trọng trong nông nghiệp, thủy sản và nhiên liệu sinh học trong vòng 2 thập kỷ tới.

Công nghệ trong nuôi trồng thủy sản

Là một nguồn protein động vật chất lượng cao, có khả năng đáp ứng tuyệt vời, cá chiếm khoảng 16% hấp thụ protein động vật của dân số toàn cầu trong năm 2010 và khoảng 6% toàn bộ protein tiêu thụ. Là ngành sản xuất thực phẩm động vật phát triển nhanh nhất, nuôi trồng thủy sản - nuôi động vật và thực vật thuỷ sinh - đóng góp 46% của tổng số lượng cá thực phẩm được tiêu thụ trong năm 2008, tăng từ dưới 10% năm 1970. Khu vực này sẽ sớm chiếm hơn một nửa nguồn cung cá thịt của thế giới. Những gia tăng lớn trong năng suất nuôi trồng thủy sản thông qua toàn bộ chu trình sản xuất và phân phối đã thúc đẩy sự tăng trưởng này. Giá thành nhiều mặt hàng thủy sản, bao gồm cả các sản phẩm số lượng lớn như cá chép, cá rô phi, đã giảm đều trong 20 năm qua. Nhu cầu đối với nuôi trồng thủy sản sẽ tiếp tục tăng để đáp ứng nhu cầu về protein của thế giới. Dựa trên báo cáo của Ngân hàng Thế giới năm 2006, các nhà sản xuất nuôi trồng thủy sản có thể chứng kiến tốc độ tăng trưởng từ 1,4 -5,3% mỗi năm trong vòng 20 đến 30 năm tới.

Các công nghệ then chốt cần thiết để tạo ra sự tăng trưởng này - tất cả đều khả thi - là cải thiện di truyền cá, thức ăn và các phương pháp cho ăn mới, các hệ thống tuần hoàn khép kín, và các hệ thống đại dương mở (các lồng lớn ở vùng biển sâu).

Công nghệ trong nông nghiệp chính xác

Nông nghiệp chính xác được hỗ trợ bởi công nghệ thông tin được nông dân sử dụng ngày càng nhiều. Những công nghệ này cho phép người nông dân kiểm soát chính xác cây trồng và vật nuôi. Hiện kỹ thuật nông nghiệp chính xác có xu hướng tập trung vào khám phá cách các yếu tố như chất lượng đất, nguồn nước, và các mô hình thoát nước khác nhau trong một cánh đồng. Sau đó chúng được sử dụng để thích ứng trồng, thu hoạch và chiến lược quản lý để đối phó những biến đổi. Do lịch sử của nó, nông nghiệp chính xác bị ràng buộc nặng nề vào các thực tiễn hoạt động công nghiệp-nông nghiệp quy mô lớn. Chúng chiếm ưu thế ở các khu vực như miền Trung Tây Hoa Kỳ, miền Nam Brazil, và các vùng ở Canada, Đức và Australia.

Để phổ biến các công nghệ nông nghiệp chính xác trên diện rộng trong tương lai và theo cách sẽ có tác động đáng kể về sản lượng lương thực toàn cầu và tiêu thụ nguồn tài nguyên, các loại hệ thống tự động đang xuất hiện trên các phương tiện trang trại lớn sẽ phải giảm kích thước và giá thành. Chúng cũng sẽ cần phải giảm quy mô xuống để hoạt động tốt trên những mảnh ruộng nhỏ ở các nước đang phát triển, những nơi mà việc tăng năng suất tiềm năng lớn nhất có thể được thực hiện.

Công nghệ trong sản xuất nhiên liệu sinh học

Việc sử dụng các nhiên liệu sinh học - chủ yếu là ethanol và dầu diesel sinh học - cho giao thông vận tải đã phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới. Tuy nhiên, theo nhiều chuyên gia chính phủ, hàn lâm và công nghiệp, nhiên liệu sinh học ngày nay có nhiều nhược điểm. Chúng không cung cấp nhiều lợi ích về môi trường, tiêu thụ cây lương thực, và rất đắt. Sản xuất ethanol từ ngô ở Mỹ đạt 13 tỷ gallon vào năm 2010, nhưng đã tiêu thụ gần 30% ngô trồng của Mỹ trong khi chỉ cung cấp 9% nhu cầu xăng dầu của Mỹ. Vào năm 2030, một sự chuyển dịch sang các công nghệ thế hệ tiếp theo chuyển đổi sinh khối (chứ không phải là cây lương thực) thành các nhiên liệu sinh học tiên tiến và hóa chất sẽ là rất cần thiết để cải thiện an ninh lương thực và khả năng đáp ứng của các nguồn cung cấp lương thực của thế giới. Một quá trình chuyển đổi như vậy cũng sẽ giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu xăng dầu toàn cầu.

Các nhà nghiên cứu chỉ mới bắt đầu nâng cao quy mô các công nghệ nhiên liệu sinh học mới cho sản xuất thương mại và đối mặt với những rủi ro đáng kể về kỹ thuật và tài chính.

Một trong những động lực lớn nhất thúc đẩy sự phát triển của nhiên liệu sinh học tiên tiến là các chính sách của chính phủ. Cả Mỹ và Liên minh châu Âu đều có các quy định nhiên liệu sinh học quyết liệt bao gồm các tiêu chuẩn về tính bền vững. Chúng ta chưa biết liệu các quốc gia này có thể đáp ứng được các mục tiêu của họ để sản xuất nhiên liệu sinh học tiên tiến không sử dụng các cây lương thực làm nguyên liệu.

Khả năng tồn tại lâu dài của nhiên liệu sinh học tiên tiến phụ thuộc vào giá so sánh cạnh tranh với xăng và nhiên liệu diesel từ dầu mỏ. Ngoài ra, công nghệ xe có hiệu quả cao, bao gồm hybrid và xe điện thuần túy và các loại xe pin nhiên liệu chạy bằng hydro, sẽ giúp giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và phát thải cacbon và do đó cũng sẽ cạnh tranh với các nhiên liệu sinh học tiên tiến.

Nguồn: Vista.gov.vn