BLUE ECONOMY-10 YEARS, 100 INNOVATIONS, 100 MILLION JOBS

Copyright © 2009 by Prof. Gunter Pauli

Vietnamese translation rights © 2014 by Phuong Nam Book Co., Ltd

English edition was published by Paradigm Publishing (Taos, NM, USA)

This Vietnamese edition is published by arrangement with author Gunter Pauli

Xuất bản theo hợp đồng chuyển nhượng bản quyền giữa

Giáo sư Gunter Pauli và Công ty TNHH Sách Phương Nam.

Bản quyền tiếng Việt © Công ty TNHH Sách Phương Nam, 2014.

Mọi sao chép, trích dẫn phải có sự đồng ý bằng văn bản của Công ty TNHH Sách Phương Nam.

Những lời khen tặng dành cho “Nền Kinh tế Xanh lam”

Quyển The Blue Economy cho thấy việc bảo đảm nguyên vật liệu và điều chỉnh các kế hoạch sản xuất theo kiểu mẫu của tự nhiên sẽ giải quyết được nhiều vấn đề suy thoái và ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, chính sách kinh tế hiện nay và các mô hình kinh doanh cốt lõi đã phớt lờ đi những giải pháp tổng hợp. Các mô hình kinh tế tương lai nên tính đến lợi thế chiến lược của những cải tiến dựa vào tự nhiên và vật lý học. Đó là một yêu cầu quá cao, nhưng quyển sách của Gunter Pauli chỉ rõ cách đáp ứng yêu cầu ấy với lối trình bày phong phú về việc môi trường và kinh tế có thể hoặc buộc phải hợp tác với nhau như thế nào.

Anders Wijkman,

viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển và thành viên Nghị viện châu Âu (1999-2009)

Quyển The Blue Economy là một tầm nhìn khác thường về những gì chúng ta có thể làm được trong bối cảnh một nền kinh tế bền vững. Gunter Pauli đã hoạt động không mệt mỏi nhằm biến triển vọng của việc mô phỏng sinh học thành hiện thực. Quyển sách của ông là kết quả hấp dẫn của nỗ lực khai thác tiềm năng đạt tới sự bền vững trong khắp các hệ sinh thái của Tự Nhiên. Là những nhà quản lý đầu tư, chúng tôi luôn tìm kiếm những ý tưởng độc đáo có thể mang lại lợi nhuận, đồng thời giải quyết các thách thức lớn nhất của Thế Giới. Tôi xin khuyên những ai không hài lòng với khái niệm kinh doanh bền vững theo nghĩa hẹp hãy mau đọc cuốn sách này và nắm lấy cơ hội tốt mà chúng ta đang có để sáng tạo một hệ thống kinh tế bền vững lâu dài dựa trên sự khôn ngoan vô cùng của Tự Nhiên.

Colin M. le Duc, thành viên của công ty Generation Investment Management LLP (London)

Gunter Pauli đã giới thiệu một mô hình kinh doanh có thể đáp ứng các nhu cầu cơ bản, tạo nguồn vốn xã hội và đạt tới sự bền vững. Công cuộc phát triển kinh tế ở Bhutan của ông với tổ chức READ tập trung vào việc áp dụng một loạt cải tiến được mô tả trong quyển sách này nhằm hoàn thiện Chỉ số Hạnh phúc quốc dân [1] cũng như đẩy mạnh doanh nghiệp mang tính xã hội và thân thiện với môi trường. Xét đến những nhiệm vụ của mạng lưới Social Venture Network, thì thông điệp của ông trong quyển The Blue Economy chắc chắn sẽ được sự hưởng ứng ngày càng đông đảo của giới lãnh đạo kinh tế và xã hội.

Omer L. Rains, Chủ tịch tổ chức Rural Education & Development (READ) Giám đốc toàn cầu quỹ Marshall Plan Venture Capital Fund Thành viên mạng lưới Social Venture Network (SVN)

Hiện thực hóa mô hình Kinh tế Xanh là một nỗ lực xứng đáng với những doanh nhân, người có lòng nhân ái và nhà đầu tư vốn mạo hiểm mang tính xã hội, những người quan tâm đến y tế, giáo dục và nghiên cứu môi trường. Thế giới cần thêm nhiều nhà lãnh đạo có khả năng đề ra những mô hình kinh tế bền vững. Quyển sách mới của Gunter Pauli đem lại cho chúng ta một tầm nhìn giúp đáp ứng những nhu cầu hiện tại và tạo cơ hội tốt cho các thế hệ tương lai.

Teresa Heinz, Chủ tịch tổ chức Heinz Family Philanthropies

Gunter Pauli giải thích một cách tài tình những kiểu mẫu trong tự nhiên có thể giúp chúng ta giải quyết các vấn đề liên quan đến sự bền vững. Có nhiều khả năng lựa chọn thú vị và đầy sức cạnh tranh, khác hẳn những giải pháp hóa học hoặc kỹ thuật với hậu quả không chủ ý nhưng hết sức nguy hại.

Yvon Chouinard, chủ sở hữu công ty Patagonia, Inc.

Khủng hoảng kinh tế hiện nay của chúng ta cũng là một khủng hoảng về đạo đức và giá trị; nó chỉ đem lại phồn vinh cho một số ít người mà không quan tâm đến đa số. The Blue Economy ủng hộ một nền kinh tế mới, một nền kinh tế được dẫn dắt bởi sự đổi mới và sáng tạo nhằm vun đắp cho thế hệ nhóm doanh nghiệp xã hội kế cận. Chúng ta cần một nền kinh tế như thế, và không ai thích hợp hơn Gunter Pauli để tặng nó cho nhân loại.

Wendy Luhabe, Hiệu trưởng danh dự trường Đại học Johannesburg, Chủ tịch Industrial Development Corporation of South Africa

Mười lăm năm trước đây, Gunter Pauli đến văn phòng của tôi ở Tokyo, nơi tôi đang làm Hiệu trưởng trường Đại học Liên Hợp Quốc. Anh giải thích ý tưởng “Phát thải số không” của mình, ngay sau đó tôi thu dụng anh làm Cố vấn đặc biệt. Trong một thời gian ngắn ngủi, ý tưởng “Phát thải số không” được phổ biến ở Nhật và một số nước khác. Nhiều công ty tư nhân Nhật Bản nhanh chóng đầu tư vào công nghệ và cơ sở sản xuất nhằm thực hiện cái ý tưởng độc đáo ấy.

Tác phẩm mới The Blue Economy của Gunter giới thiệu nhiều ý tưởng đổi mới tuyệt vời cùng với những ứng dụng thực tiễn giúp nhà doanh nghiệp và người tiêu dùng có tác động đáng kể đến nền kinh tế thế giới, đồng thời làm ra tiền, tạo công ăn việc làm và bảo vệ môi trường sinh thái. Suy ngẫm về tương lai, Gunter luôn luôn lạc quan. Tôi cũng vậy. Khi đọc The Blue Economy , quý vị sẽ được biết các ý tưởng ấy và những ứng dụng cụ thể của chúng. Quý vị đừng bỏ lỡ quyển sách này và hãy giới thiệu nó cho bạn bè của mình.

Giáo sư Heitor Gurgulino de Souza, Hiệu trưởng trường Đại học Liên Hợp Quốc, Tokyo, Nhật Bản (1987-1997), Tổng thư ký IAUP (International Association of University Presidents)

Thiên nhiên có giải pháp cho mọi vấn đề của chúng ta. Gunter Pauli là một doanh nhân nhìn xa trông rộng có khả năng giúp chúng ta sáng tạo một Nền Kinh tế Xanh lam dựa trên sự tôn trọng con người và các hệ sinh thái của Trái đất. Quyển sách của ông chắc chắn sẽ là kinh thánh của nền kinh tế ấy, nó có ý nghĩa lớn đối với những ai trong chúng ta muốn xây dựng một thế giới tốt đẹp hơn.

Christian Courtin-Clarins, Chủ tịch công ty Clarins (Pháp)

Gunter Pauli đã chịu khó thu thập nhiều ý tưởng có thể đem lại cuộc sống hài hòa với tự nhiên, sự giàu có cho nhà doanh nghiệp cũng như thực phẩm và an toàn sinh kế cho mọi người. The Blue Economy là quyển sách quan trọng đối với các doanh nhân mang ý thức môi trường và tôn vinh sự tiến hóa của loài người.

Paul Mahal, thành viên sáng lập công ty CoroCare

Hawaii đang áp dụng các nguyên lý của sự phồn vinh từ mô hình ahupua’a nhằm đem lại sức sống mới cho ‘âina (đất và đại dương). Các nguyên lý này bắt nguồn từ văn hóa của người bản địa, phù hợp với các hệ thống cổ của Trái đất cũng như với tinh thần và các giá trị của Aloha và Pono [2] . Những cải tiến mô tả trong quyển “Nền Kinh tế Xanh lam” tôn vinh cái tinh thần ấy. Aloha ke Akua, e mâlama kakou.

Mark McGuffie, Giám đốc điều hành Enterprise Honolulu

Quyển Blue Economy giữ một vị trí đặc biệt trong cơ quan của tôi – vị trí trung tâm. Trong thời gian 30 năm hoạt động cho một tương lai bền vững, ít khi nào tôi bắt gặp một cuốn sách nghiêm chỉnh khoa học VÀ gây nhiều ngạc nhiên thích thú như thế. Tôi xem cả hai đặc tính ấy đều quan trọng. Hiểu biết sâu sắc và những kịch bản hướng đến giải pháp của Gunter Pauli có thể làm đầu bạn bốc khói và tim bạn đập mạnh. Là người nghiên cứu phương pháp tư duy và thiết kế toàn hệ thống, 100 đổi mới mà cuốn sách mô tả khiến tôi tràn đầy hy vọng và phấn khởi về những khả năng cho tương lai mà tôi sẽ vui sướng để lại các thế hệ sau.

Kris Holstrom, Điều phối viên về bền vững vùng của tổ chức The New Community Coalition, Chủ trang trại hữu cơ Colorado

Quyển The Blue Economy thúc đẩy quá trình chuyển tiếp của chúng ta từ nền kinh tế dựa trên sản phẩm sang nền kinh tế dựa vào hệ thống. Bước nhảy vọt về văn hóa ấy đòi hỏi tất cả chúng ta phải nhìn thấy – và vượt qua – các mối quan hệ đã dẫn đến cái chiến lược kinh doanh cốt lõi lệ thuộc vào sự bạo ngược của thị trường.

TS. Catia Bastioli, Chủ tịch Novamont S.p.A (Ý), Nhà sáng tạo châu Âu năm 2007

Các loài sinh vật đã tiến hóa đến trạng thái phụ thuộc lẫn nhau, tạo ra những cơ chế chung sống tuyệt vời. Những ý tưởng mới lạ và quan niệm gây kinh ngạc được giới thiệu trong quyển The Blue Economy như vang lên trong sâu thẳm tâm hồn chúng ta. Chúng ta được biết rằng Thiên nhiên đã sáng tạo những hệ thống có khả năng thích ứng hoàn hảo. Mô hình thác nước chuyển năng lượng và chất dinh dưỡng từ một giới của tự nhiên vào một giới khác cho chúng ta một hệ hình cần thiết để suy ngẫm về vị trí của mình trong sự trường tồn của tự nhiên.

Amy McConnell Franklin, Ph.D., M.Ed., M.P.H.

Tác giả quyển Choose to Change

Nhật Bản là một trong những nước đầu tiên hỗ trợ công việc ban đầu của Gunter Pauli với chương trình phát thải số không. Quyển The Blue Economy sẽ tặng cho cả thế giới một động cơ mạnh mẽ của một nền kinh tế mới.

Giáo sư Kiyoshi Kurokawa, M.D.,

Cố vấn khoa học đặc biệt của Thủ tướng Nhật Bản (2006-2008),

Chủ tịch Hội đồng khoa học Nhật Bản (2003-2006)

Trong quyển The Blue Economy, Gunter Pauli cung cấp cho người đọc một tập hợp đặc sắc những đổi mới có khả năng gắn liền lợi nhuận với sự bền vững. Ông cho thấy doanh nghiệp, khoa học, xã hội dân sự và cộng đồng có thể hợp tác và hưởng lợi như thế nào trong việc đáp ứng nhu cầu của mọi người. Tác phẩm ấy sẽ truyền sinh lực cho các doanh nhân để giải quyết thách thức mà nguyên Tổng thư ký Liên Hợp Quốc Kofi Annan đã đặt ra: “Chúng ta hãy thử kết hợp thế lực của thị trường với sức mạnh của những ý tưởng chung. Chúng ta hãy làm thế nào để sức sáng tạo của giới doanh nghiệp tư nhân phù hợp với nhu cầu cơ bản của những người thiệt thòi và yêu cầu của các thế hệ tương lai.”

Frederick C. Dubee,

Giáo sư Hàn lâm viện Hòa bình Thế giới, Đại học Basel,

Giáo sư Viện Nghiên cứu gien học Bắc Kinh,

Cố vấn cao cấp Khế ước Toàn cầu của LHQ, Mạng lưới Trung Quốc,

Giám đốc điều hành International Global Management Education Institute

Qua cái nhìn của một chuyên gia kinh tế, quyển The Blue Economy trưng bày đầy đủ những đổi mới công nghệ dựa vào tự nhiên. Nó cho thấy sự bền vững môi trường và lợi nhuận doanh nghiệp không loại trừ lẫn nhau.

Andrew Parker, Ph.D

Thành viên Ban Giám hiệu Trường cao đẳng St John’s (Anh),

Giáo sư sinh lý học Đại học Oxford (Anh)

Từ Xanh lục (sáng kiến)

Tiến lên Xanh lam (kinh tế)

Sắc Đỏ của bạn (bản quyết toán) trở thành Đen (sự sung túc)

Với động lực của nữ thần Đất (tự nhiên...)

Tomoyo Nonaka, Chủ tịch Gaia Initiative,

Giám đốc điều hành Sanyo Electric Group (Nhật Bản) (2005-2008)

[1] Khái niệm “Tổng Hạnh Phúc quốc dân” (Gross National Happiness) do vua Bhutan Jigme Singye Wangchuck sáng tạo năm 1972, mang nội dung: thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội công bằng, bảo tồn giá trị văn hóa, bảo vệ môi trường và thiết lập cơ cấu quản trị nhà nước tốt; nghĩa là bao quát hơn khái niệm “tổng sản phẩm quốc dân” rất nhiều và rất gần với khái niệm “phát triển bền vững”.

[2] Ahupua’a là phương thức phân chia đất canh tác theo truyền thống cổ xưa của người Hawaii bản địa có thể bảo đảm công bằng và an ninh lương thực cũng như bảo vệ nguồn đất và nước. Họ sử dụng các nguồn này trong tinh thần tôn trọng (aloha), hợp tác và trách nhiệm, nhằm đạt tới sự hài hòa (pono).

LỜI NÓI ÐẦU

Ebook miễn phí tại : www.Sachvui.Com

Các ý tưởng mà bạn sắp bắt gặp trong cuốn sách này thuộc về những viễn cảnh hấp dẫn nhất của quá trình thực hiện một nền kinh tế ít carbon, sử dụng nguồn lực hiệu quả và có sức cạnh tranh trong thế kỷ 21. Đáng lưu ý là việc mô phỏng các hoạt động hiệu quả và không chất thải của các hệ sinh thái sẽ mở ra những cơ hội tạo công ăn việc làm lớn nhất. Thế giới tự nhiên tuyệt vời và đa dạng đã giải quyết thật tài tình, bất ngờ, thậm chí phản trực giác những thách thức đặt ra cho nhân loại trong phát triển bền vững. Nếu như con người có thể giải mã những bí ẩn hóa học, những quá trình và thiết kế hấp dẫn mà các sinh vật – từ vi khuẩn, động vật nhuyễn thể cho tới các loài bò sát và có vú – đã phát triển và thử nghiệm hàng ngàn năm, có lẽ chúng ta sẽ có được những giải pháp mới mẻ mang tính cải biến cho nhiều vấn đề của một hành tinh chứa sáu tỉ người và sẽ vượt quá con số chín tỉ trong năm 2050.

Quyển The Blue Economy của Gunter Pauli mở cửa cho chúng ta bước vào lĩnh vực mới mẻ hướng đến tương lai này. Các bước tiến khai phá mà nó mô tả sẽ nhanh chóng thuyết phục các nhà lãnh đạo nhà nước và doanh nghiệp về việc nghiên cứu, phát triển những ngành khoa học mũi nhọn làm cơ sở cho các phát triển mới ấy. Cuốn sách nêu bật công việc sáng tạo của nhiều nhân vật như Emile Ishida (Nhật Bản), Wilhelm Barthlott (Đức), Andrew Parker (Anh), Joanna Aizenberg (Nga/Mỹ), Jorge Alberto Vieira Costa (Brazil) và các nhà khoa học hàng đầu khác, những người không chấp nhận sự hiểu biết thông thường hay tình trạng hiện tại. Qua mô tả công việc của họ, The Blue Economy chứng minh rằng chúng ta có thể tìm ra những phương pháp vật lý, hóa học và sinh học để sử dụng nguyên vật liệu tái tạo và hoạt động thực tiễn bền vững giống như các hệ sinh thái vậy. Điều ấy không còn thuộc lĩnh vực khoa học giả tưởng nữa: nó đang xảy ra thực sự tại đây, ngay lúc này. Với chính sách hỗ trợ thích hợp cho việc nghiên cứu phát triển, với những chiến lược thúc đẩy hoạt động kinh doanh qua cơ chế thị trường, các phương tiện và phương pháp nói trên sẽ cho chúng ta rất nhiều cơ hội đẩy nhanh quá trình ứng phó với các vấn đề cấp bách của thế giới.

Mặt khác, sự chấp nhận rộng rãi khuôn khổ nêu trong The Blue Economy có thể tạo một cơ sở logic vững chắc cho việc thực hiện chương trình hành động của Công ước đa dạng sinh học và việc hoàn thành nhiệm vụ của các tổ chức như UNEP và IUCN. Hiện nay, các loài sinh vật biến mất với tốc độ chưa từng thấy. Nhiều nhà khoa học nghĩ rằng đây là đợt tuyệt chủng thứ sáu trên trái đất, chủ yếu do mô hình kinh tế và cách thức hoạt động của con người đã đánh giá thấp đóng góp của các loài, sinh cảnh và hệ sinh thái cho đời sống chúng ta cũng như cho các hệ thống hỗ trợ sự sống của hành tinh.

Những loài sinh vật trong các hệ sinh thái ấy đã củng cố nền kinh tế hàng triệu tỉ đô la của chúng ta bằng nhiều dịch vụ thiết yếu cả trên bình diện địa phương, vùng lẫn toàn cầu. Nhiều loài sinh vật và quá trình hệ sinh thái giữ đầu mối cho những thành quả có thể rất quan trọng trong việc sản xuất thuốc men, lương thực, nhiên liệu sinh học và vật liệu ít tốn năng lượng. Chúng tỏ ra là thiết yếu cho việc giảm nhẹ tác động hay thích ứng với biến đổi khí hậu. Chắc hẳn chúng ta sẽ cần đến những thành quả như thế để thúc đẩy các ngành kinh tế bền vững cung cấp nhiều việc làm lâu dài phù hợp với con người. Với 100 đổi mới mô tả trong quyển sách, The Blue Economy ước lượng một tiềm năng tạo ra 100 triệu việc làm. Ước lượng ấy càng hiển nhiên hơn khi thực tế hiện nay đã có nhiều lao động trong lĩnh vực năng lượng tái tạo hơn trong cả ngành công nghiệp dầu khí, và số vốn đầu tư vào năng lượng gió, mặt trời, địa nhiệt đã vượt quá mức đầu tư cho việc xây dựng mới những nhà máy sử dụng năng lượng hóa thạch.

Liên Hợp Quốc dự đoán năm 2025 sẽ có 1,8 tỉ người sống ở những quốc gia hay vùng khan hiếm nước. Hai phần ba nhân loại có thể phải sống trong điều kiện thiếu hụt nước. Trong khi đó, biến đổi khí hậu với nhiều hiện tượng thời tiết cực đoan được dự đoán là sẽ làm vấn đề nước trở nên trầm trọng hơn nữa. Các bạn hãy xem xét một hệ thống thu góp nước mưa mô phỏng khả năng của con bọ ở sa mạc Namib (Onymacris unguicularis) . Con vật tháo vát này sống ở nơi mỗi năm nhận nửa inch [1] nước mưa thôi, nhưng nó có thể hứng lấy nước từ sương mù ùa qua sa mạc trong vài buổi sáng của một tháng.

Mới đây, một số nhà nghiên cứu đã thiết kế một bề mặt mô phỏng cấu tạo của cánh con bọ; cấu tạo ấy gồm những chỗ lồi hút nước và những khe kỵ nước cho phép nó thu hút và đẩy những giọt nước nhỏ hơn sợi tóc tới miệng nó. Những thử nghiệm kỹ thuật đầu tiên ở một số tháp giải nhiệt cho thấy phát minh của họ có thể giúp thu lại 10% lượng nước thất thoát. Điều ấy làm giảm hiệu ứng đảo nhiệt [2] ở các tòa nhà lân cận, do đó cũng hạ chi phí năng lượng xuống. Hàng năm có chừng 50.000 tháp làm mát mới được xây dựng và mỗi hệ thống lớn ấy để mất hơn 500 triệu lít nước mỗi ngày. Như vậy, lượng tiết kiệm 10% thật đáng kể. Những nhà nghiên cứu khác dựa vào hệ thống thu thập nước của con bọ để phát triển một loại lều tự sản xuất nước cũng như những bề mặt pha trộn thuốc thử cho các áp dụng liệu pháp “phòng thí nghiệm trên một vi mạch”. Hai mươi người được thuê làm việc trong phát triển còn non trẻ này, nhưng tiềm năng thực sự của nó trên thế giới lên tới 100.000 việc làm mới.

Quyển The Blue Economy đề cập đến một dự án ở Benin, nơi một hệ thống canh tác và chế biến thực phẩm mô phỏng cách thức chuyển dưỡng chất qua nhiều tầng của một hệ sinh thái. Chất thải động vật từ lò sát sinh được chế biến ở một trại nuôi dòi thành đồ ăn cho cá và chim cút; khí sinh học cung cấp điện và nhà máy được xây dựng để xử lý nước. Dự án ấy là một thế giới thu nhỏ của Nền Kinh tế Xanh lam. Cũng dùng đồng đô la, euro, rupi hay nhân dân tệ như những hệ thống kinh tế thông thường, nhưng nó tạo ra thu nhập, sinh kế và an ninh lương thực, đồng thời tái chế, tái sử dụng chất thải. Hiện nay có 250 người làm việc trong dự án. Nếu như mô hình thác nhiều tầng này được áp dụng tại mỗi lò mổ, sẽ có tiềm năng đạt tới 500.000 việc làm ở châu Phi hay năm triệu việc làm trên toàn thế giới.

Gần 70 năm trước đây, kỹ sư người Thụy Sĩ George de Mestral trong một cuộc đi dạo ở đồng quê đã quan sát những móc nhỏ ở hạt ngưu bàng ngoan cố bám vào quần áo mình. Sau đó, ông nghĩ ra một phát minh được biết dưới tên “khóa dán Velcro”. Gần đây hơn, những tòa nhà như trung tâm thương mại Eastgate ở Zimbabwe, một bệnh viện ở Columbia, một trường học ở Thụy Điển và trụ sở Hội Động vật học London được làm mát bằng những hệ thống điều hòa hoạt động theo cách thức của gò mối. Trong khi đó, các trường kỹ sư trên khắp thế giới đua nhau phát triển điện mặt trời hiệu quả hơn trên cơ sở các phân tử và quá trình của sự quang hợp. Điều mà The Blue Economy nhấn mạnh là tiềm năng to lớn của những đổi mới như thế. Nó soi sáng bước ngoặt gắn liền với vô số những bước đột phá ở phòng thí nghiệm, trong quá trình phát triển hay thương mại hóa.

Thế giới phải khốn khổ vì những cuộc khủng hoảng lương thực, nhiên liệu, tài chính và kinh tế. Tổn thất hệ sinh thái và đa dạng sinh học dẫn đến khủng hoảng khí hậu và hiểm họa cạn kiệt tài nguyên đang lờ mờ hiện ra. Một Nền Kinh tế Xanh lam có khả năng giải quyết các thử thách ấy một cách có hệ thống và sẵn sàng nắm bắt những cơ hội hiển nhiên, nền kinh tế ấy là thiết yếu trong lúc này. Trái đất luôn luôn là nguồn lực lớn nhất của chúng ta, và cuốn sách này nêu 100 thí dụ nhằm giải thích tại sao ngày nay việc đầu tư vào lĩnh vực bền vững hệ sinh thái cả trên bình diện địa phương lẫn toàn cầu càng hợp lý và quan trọng hơn bao giờ hết. Nếu tuân theo logic của tự nhiên, chúng ta có thể xây dựng nền tảng cho quá trình đổi mới xã hội toàn diện và công cuộc cải tạo kinh tế ngay từ gốc rễ.

Trong cuốn Codex Atlanticus , Leonardo da Vinci đã tóm tắt cô đọng về khả năng của các hệ sinh thái và sự bảo tồn vật chất của tự nhiên như sau: “Mọi thứ đều đến từ mọi thứ; mọi thứ đều làm bằng mọi thứ; mọi thứ đều biến thành mọi thứ, tất cả những gì tồn tại trong các nguyên tố đều được làm bằng các nguyên tố ấy.”

Achim Steiner, Phó Tổng Thư ký Liên Hợp Quốc,

Giám đốc điều hành Chương trình Môi trường LHQ (UNEP)

Ashok Khosla, Chủ tịch Liên Hiệp Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên (IUCN)

[1] Đơn vị chiều dài Anh Mỹ, bằng 2,54 cm.

[2] Hiện tượng nhiệt độ trong thành phố tăng đáng kể, so với vùng ngoại ô và nông thôn. Nguyên nhân chính là nhiệt phát sinh từ ánh nắng và những tòa nhà khó phân tán hơn, trong khi thảm thực vật có chức năng điều hòa nhiệt độ phải nhường chỗ cho những công trình xây dựng.

LỜI ÐỀ TẶNG

Chúng ta đừng đòi hỏi nhiều hơn ở Trái Đất.

Chúng ta hãy làm nhiều hơn với những gì Trái Đất tặng cho chúng ta.

- Gunter Pauli

Cố gắng nắm vững những kiến thức mới dựa trên sự tài tình của các hệ sinh thái không phải là một hoạt động riêng lẻ. Mặc dù cuốn sách này được viết bởi một người, nhưng nhiều gợi ý, nguồn lực và sự hỗ trợ từ một mạng lưới đa dạng bao gồm bạn bè xưa, gia đình thân thuộc và cả những người mới quen làm tôi ngạc nhiên. Từ năm 1982, Yusuke Saraya, người bạn Nhật lâu năm của tôi, thường cùng tôi xem xét những khả năng mà các hệ sinh thái mở ra cho chúng ta. Ngay lúc bắt đầu dự án, tôi đã nhận được sự động viên tích cực nhất từ bạn tôi là Yasuhiro Sakakibara. Sau chuyến đi thăm không thể nào quên thành phố Reims (Pháp) vào năm 2006, khi tôi bàn bạc với bạn ấy về ý tưởng của mình, bạn đã tỏ ý muốn ủng hộ tôi hết mình. Sự giúp đỡ vô điều kiện cùng với lời khuyên nên làm cho việc kinh doanh có lợi và lời hứa tài trợ đã nói lên tính hào hiệp của bạn.

Đóng góp trí tuệ của Ashok Khosla, Anders Wijkman và Heitor Gurgulino de Souza, những cổ động viên và thành viên của Câu lạc bộ Rome, đã tạo ra khuôn khổ cho việc thảo luận. Ngay từ đầu, họ đã hào phóng hỗ trợ cho công việc nhận diện những bước đột phá thực sự, bỏ qua loại pin “xanh” và chất dẻo có nguồn gốc từ bắp. Jorge Reynolds, người mà tôi được đặc ân làm theo hướng dẫn và cộng tác hơn một phần tư thế kỷ, đã trực tiếp truyền cho tôi kiến thức sâu rộng về những khám phá trong cách hoạt động của tim cá voi và khả năng tác động đến xã hội của chúng, ngoài việc phục hồi tim người bệnh. Các phát minh của ông mang lại một cái nhìn mới mẻ về cách thức những tiến bộ mang tính đổi mới trong ngành y tế dẫn đến những bước đột phá cho sức khỏe của hành tinh, đồng thời xây dựng một nền công nghiệp có sức cạnh tranh, nghĩa là đạt tới một sự đồng bộ mạnh mẽ. Jorge cũng thuộc một nhóm nhỏ những người đã chứng kiến giấc mơ của Paolo Lugari thành hiện thực ở Las Gaviotas nhờ vận dụng khả năng sống cộng sinh của các hệ thống tự nhiên để cải tạo lại đất hoang hóa bởi sự đối xử tàn tệ và vô ý thức của con người qua hàng trăm năm.

Vô số trang chuyên môn của danh mục về những gì tự nhiên và các hệ sinh thái đã hoàn thành được thu thập một cách khó nhọc, nhưng chúng chỉ trở nên sinh động khi các nhà khoa học như Joanna Aizenberg, Andrew Parker, Christer Swedin, Jorge Alberto Vieira Costa, Peter Steinberg và Fritz Vollrath hiểu thấu ý nghĩa của chúng và mô tả những cơ hội một cách rõ ràng và với niềm đam mê. Những cố gắng ấy cùng với tính thiết thực của các nhà doanh nghiệp như Curt Hallberg, Emile Ishida, Mats Nilson và Norman Voyer đã đem lại một sự phong phú về nội dung giúp tôi xác lập tầm nhìn và nền tảng cho những ý tưởng trong quyển sách này.

Sau đó, khi suy ngẫm về công trình của những nhà tích hợp hệ thống như Paolo Lugari, linh mục Godfrey Nzamujo, John Todd và Anders Nyquist, tôi nhận thức được tác động to lớn của việc tập hợp những công nghệ thích hợp thành hệ thống nhằm đạt tới một cái gì có tính khả thi về kinh tế, hoàn toàn tự nhiên, khá phức tạp nhưng cũng đồng thời rất đơn giản. Tôi hiểu rằng năng lực của họ đã đưa tôi vào con đường dẫn tới một sự việc nào đó thật đáng giá. Nếu không có hơn một trăm nhà khoa học và doanh nghiệp bỏ nhiều thì giờ giúp tôi, thì tôi sẽ không bao giờ có được tầm nhìn của họ cho mục tiêu của tôi: mô tả việc làm cho logic hệ sinh thái phù hợp với những mô hình kinh tế có thể tạo ra sinh kế ổn định lâu dài và đáp ứng nhu cầu cơ bản của mọi người như thế nào.

Rồi cũng cần có sức để theo đuổi công việc khó nhọc này. Trong khi những người hợp tác nhất thời của tôi bỏ rơi mục tiêu bao quát để chọn việc bảo vệ bản quyền vì lợi ích cá nhân, thì tư cách lãnh đạo về mặt đạo đức của Elie Wiesel [1] , người cố vấn dày kinh nghiệm của tôi, đã giúp tôi đặt trọng tâm vào những giá trị cao hơn. Điều ấy cho phép tôi từ bỏ cách nhìn quá lãng mạn về những loài riêng lẻ đã khiến tôi không chú ý đến khả năng thực sự của các hệ sinh thái và danh mục lớn các cơ hội kinh doanh. Trong thế giới nhiều đổi thay này, tôi đã nhận được sự ủng hộ lớn nhất từ người bạn đời của tôi là Katherina. Hỗ trợ vô điều kiện của vợ tôi đã giúp tôi nhận ra tầm quan trọng của ý tưởng tạo ra việc làm một cách có hệ thống, xác định lại tính cạnh tranh và tạo dựng một cấu trúc kinh tế mới cho cộng đồng thế giới − thay vì tính toán thiển cận về những doanh nghiệp lý tưởng.

Nhiều tổ chức trên khắp thế giới đã mời tôi chia sẻ những hiểu biết mới, tham gia đối thoại, đặt trọng tâm cho những đề nghị dự án và xác định các trường hợp ưu tiên. Những cuộc nói chuyện với hội nghị Bioneers at the Bay (bang Massachusetts, Hoa Kỳ – được tổ chức bởi Viện Marion); Hội đồng Quản trị của UNEP tại Nairobi (Kenia); Hội nghị Các bên Tham gia Công ước Đa dạng sinh học tại Bonn (Đức); Hội nghị Thượng đỉnh Các nhà Lãnh đạo Công nghiệp tại New Delhi (Ấn Độ); các chuyên gia ngân hàng và nhà nông tại ngân hàng ABSA ở Stellenbosch (Nam Phi); Nhóm Chuyên gia về Giải pháp cho Biến đổi Khí hậu của Al Gore; Hội nghị của Tổ chức toàn cầu của các nhà lập pháp về một môi trường cân bằng (GLOBE) tại Tokyo (Nhật Bản); Hội nghị của tổ chức LIFT tại Marseille (Pháp); Hội nghị Thường niên của các Kỹ sư (APEI) ở Brazil; Hội nghị Thượng đỉnh của các Tổng Giám đốc Doanh nghiệp APEC tại Singapore; Đại hội đồng Tổ chức Phát triển Công nghiệp của Liên Hợp Quốc (UNIDO) tại Viên (Áo) và Hội nghị Thường niên năm 2009 của Câu lạc bộ Rome tại Amsterdam (Hà Lan) là những lần trao đổi làm giàu thêm kiến thức của tôi.

Có lẽ món quà lớn nhất mà tôi nhận được trong thập kỷ qua là vết cắn của một con nhện nâu ẩn dật (brown recluse spider) đã khiến tôi phải chống nạng chín tuần và ngồi xe lăn thêm bốn tuần nữa. Mặc dù điều ấy ngăn cản tôi đi lại trên trái đất để tìm kiếm giải pháp, nhưng nhờ vậy mà tôi có thời gian ở Marion (bang Masachusetts) để suy ngẫm về những con đường đi tới tương lai. Michael Baldwin, sáng lập viên Viện Marion và Peter Dean, cũng là thành viên ban giám đốc như Baldwin, đã cho tôi một cơ hội hiếm có để suy đi nghĩ lại, trong khi một thế giới mới xuất hiện nơi chân trời của tôi.

Chính trong mối quan hệ đúng lúc ấy mà năng lực kết tinh của Peter Dean và Erin Sanborn đã tạo cho dự án này cái nền tảng đáng có từ khi Achim Steiner, giám đốc điều hành Chương trình Môi trường của Liên Hợp Quốc, quyết định hỗ trợ nó. Tôi rất biết ơn Achim vì ông tiếp tục ủng hộ nỗ lực nghiên cứu Nền Kinh tế Xanh lam mới nổi. Rồi xuất hiện những biên tập viên như Martha Fielding và Bob Felt, những người có khả năng chuyển hiểu biết của tôi về nền kinh tế mới thành những dòng chữ xuôi chảy mà một lượng độc giả lớn có thể hiểu, không chỉ các nhà chuyên môn thôi.

Năm 1979, Aurelio Pecei, nhà sáng lập Câu lạc bộ Rome hoạt động với tư cách một cố vấn cá nhân, đã mời tôi tham dự hội nghị thường niên của câu lạc bộ ở Salzburg (Áo). Ba thập kỷ sau, các thành viên câu lạc bộ cho rằng quyển sách này đáng được gọi là Báo cáo cho Câu lạc bộ Rome, theo truyền thống tốt đẹp của những tác phẩm quan trọng được xuất bản trước đây như Giới hạn của Tăng trưởng [2] và Hệ số Bốn [3] . Đó là một vinh dự khiến tôi phải hổ thẹn. Vì vậy, tôi nhận vinh dự ấy với lòng biết ơn sâu sắc để xứng đáng với những mong đợi ở tôi. Ước muốn lớn nhất của tôi là đóng góp hết sức mình cho tầm nhìn rộng và công cuộc tạo dựng một xã hội bền vững mà các nhà sáng lập Câu lạc bộ Rome đã mô tả.

Có nhiều nhân vật chủ chốt trong việc hình thành cuốn The Blue Economy ; nhưng nguồn cảm hứng lớn nhất là đứa con trai tôi, Philipp-Emmanuel, khi mới vừa chào đời đã mở mắt tôi ra, cho tôi một cái nhìn tích cực về tương lai, khơi dậy cái tình cảm tự nhiên khiến bậc cha mẹ cảm thấy có trách nhiệm tạo nên một môi trường thuận lợi, tốt đẹp hơn cho con mình. Hai anh của Philipp-Emmanuel, Carl-Olaf và Laurenz-Frederik, là những độc giả đầu tiên của quyển sách này. Đứa con gái Chido [4] của tôi hoàn toàn xứng đáng được khen ngợi vì đã chứng minh rằng tất cả những gì trong quyển sách này không phải là điều tưởng tượng. Đó là thực tế đang hình thành, như được mô tả qua các chương của Nền Kinh tế Xanh lam. Điều ấy mang lại hy vọng.

[1] Elie hay Eliezer Wiesel (sinh năm 1928 ở Rumani) là giáo sư, nhà vận động chính trị, tác giả của 57 cuốn sách, trong đó có tác phẩm bộ ba “Nigtht”, “Dawn” và “Day” dựa trên trải nghiệm của ông ở trại tập trung Ốt-sơ-ven-xim (Auschwitz). Ông được trao tặng giải Nobel Hòa bình năm 1986.

[2] “The Limits to Growth” của các tác giả Donella H. Meadows, Dennis L. Meadows v.v., xuất bản năm 1972.

[3] “Factor four” của L. Hunter Lovins, Amory Lovins và Ernst von Weizsäcker, xuất bản năm 1998.

[4] Đứa con nuôi người Zimbabwe, tên là Chido Govero của tác giả.

LỜI TỰA

Nếu chúng ta chỉ dạy con mình những gì chúng ta biết, thì chúng chẳng khi nào làm tốt hơn chúng ta được.

- Gunter Pauli

Trong những năm 1980, khi đọc sách của Lester Brown, người sáng lập Viện Quan sát Thế giới ở Washington DC, và ê kíp làm việc của ông, tôi cảm thấy sự thôi thúc phải giúp mọi người có được kho dữ liệu phong phú về các vấn đề môi trường toàn cầu ấy. Cuộc tiến công mãnh liệt của những thống kê và phân tích xu hướng phát triển tiêu cực dựa trên dữ liệu thu thập ở Washington DC chỉ cho thấy vài tia hy vọng ở chân trời. Vì vậy, tôi đã sáng lập một nhà xuất bản đặc biệt nhằm phổ biến hai quyển niên giám của Viện Quan sát Thế giới là Báo cáo về Tình trạng Thế giới và Những Dấu hiệu của Sự sống đến những độc giả ngoan cố nhất: tập thể doanh nhân châu Âu. Là một nhà doanh nghiệp từng thành lập nửa chục công ty, tôi cũng vừa là một công dân biết lo lắng. Đầu những năm 1990, khi hai đứa con trai của tôi Carl-Olaf và Laurenz-Frederik chào đời, một ý nghĩ chợt nảy ra trong đầu tôi như thường xảy ra với nhiều người cha, người mẹ trẻ tuổi: chúng tôi muốn để lại cho con mình một thế giới trong tình trạng tốt hơn so với thế giới chúng tôi đã nhận được từ cha mẹ mình. Gần hai thập kỉ sau, khi đứa con đầu của tôi tốt nghiệp trung học phổ thông, tôi phải thú nhận dường như đó là một nhiệm vụ hết sức khó nhọc.

Tuy nhiên, lúc con người trở nên chín chắn và nếp nhăn trên khuôn mặt tiết lộ những trăn trở của mình, chúng ta không thể cứ mãi là những công dân lo lắng cho tương lai và hối tiếc về mọi lỗi lầm phạm phải. Tốt hơn, chúng ta nên tập hợp lại, tìm cách đặt nền tảng cho phép thế hệ kế cận đạt được nhiều thành tựu hơn chúng ta. Có lẽ tự do lớn nhất mà chúng ta có thể trao tặng cho con cái của mình là quyền suy nghĩ khác và quan trọng hơn nữa, là quyền hành động khác chúng ta. Vì thế chúng ta cần ngẫm nghĩ về những gì là cấu trúc cho tư duy tích cực và nền tảng cho hành động cụ thể mà chúng ta có thể để lại cho các thế hệ tương lai. Đó có lẽ là thách thức lớn nhất đặt ra cho chúng ta. Tin xấu hiện nay không chỉ là tình trạng suy sụp của hành tinh chúng ta. Lần đầu tiên trong hàng chục năm qua, chúng ta nhận thức được là hệ thống kinh tế cũng đang tan rã.

Sớm là một thành viên của Câu lạc bộ Rome, một tập hợp không chính thức của những nhà lập chính sách, học giả, lãnh đạo doanh nghiệp và viên chức quốc tế có nhiều lo lắng, tôi hiểu rất rõ tầm quan trọng của việc lên tiếng kêu gọi thức tỉnh. Báo cáo Giới hạn của Tăng trưởng do Câu lạc bộ Rome công bố đã vạch rõ cái vòng lẩn quẩn của bùng nổ dân số, suy thoái môi trường, phát triển công nghiệp vô chừng mực và sa sút đạo đức. Với tư cách là người xuất bản Báo cáo về Tình trạng Thế giới bằng một số tiếng châu Âu và thành viên tích cực của Câu lạc bộ Rome trong ba thập kỉ, không khi nào tôi có thể tách rời những kết luận không thuận lợi với sự cần thiết phải hành động tích cực.

Tôi bắt đầu công việc với Ecover, một nhà máy sản xuất chất tẩy rửa phân hủy sinh học. Khi ngay cả các hãng lớn nhất cũng công nhận thành phần phân hủy sinh học của chúng tôi – các axit béo trong dầu cọ – là sản phẩm công nghiệp thay thế cho những chất hoạt hóa bề mặt của ngành hóa dầu, thì nhu cầu về chất thay thế này đã tăng vọt lên. Điều ấy kích thích những nhà nông, đặc biệt ở Indonesia, khai phá nhiều khu rừng mưa nhiệt đới rộng lớn để trồng cọ. Hậu quả là nhiều nơi sinh sống của loài đười ươi cũng đã biến mất. Vì vậy tôi cảm thấy buồn bực khi biết rằng tính phân hủy sinh học và khả năng tái tạo không đồng nghĩa với sự bền vững.

Trong bài viết đầu tiên về đề tài này công bố năm 1991 tại Seoul (Hàn Quốc), tôi hô hào giới công nghiệp lấy tính hiệu quả của các hệ sinh thái làm chuẩn mực. Sự hoàn hảo của một hệ sinh thái không dừng lại ở việc cung cấp các dịch vụ như nước sạch và không khí trong lành, bổ sung lớp đất mùn, kiểm soát vi khuẩn và tiến hóa liên tục, luôn luôn tìm giải pháp tốt hơn và hiệu quả hơn. Các hệ thống sinh thái còn là nguồn cảm hứng để thay đổi hệ thống sản xuất và tiêu dùng thải quá nhiều rác của chúng ta. Bài báo giả định rằng trạng thái bền vững chỉ có thể dự kiến được nếu hệ thống kinh tế của chúng ta xóa bỏ khái niệm chất thải và bắt đầu lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng theo cách thức của tự nhiên.

Sau khi vỡ mộng với Ecover, tôi được GS.TS Heitor Gurgolino de Souza, Hiệu trưởng trường Đại học Liên Hợp Quốc mà Nhật Bản là nước chủ nhà, thách thức về việc phát triển một hệ thống kinh tế chẳng những không tạo ra rác và phát thải mà còn cung ứng việc làm, đóng góp vào vốn xã hội và không đòi hỏi chi phí cao. Tôi chấp nhận thách thức ấy ba năm trước khi Nghị định thư Kyoto được chấp thuận. Vì vậy từ tháp ngà hàn lâm, tôi có cơ hội hình dung cách thức chúng ta mô phỏng sự tương tác vừa sáng tạo vừa tiến hóa giữa các hệ sinh thái tự nhiên, qua đó chất thải của loài sinh vật này là chất dinh dưỡng của loài khác. Sau ba năm nghiên cứu và hợp tác với Chương trình Phát triển của Liên Hợp Quốc, Sáng kiến Nghiên cứu Phát thải Số không (ZERI) được thành lập ở Thụy Sĩ với mục tiêu duy nhất là thực hiện những dự án mở đường có thể minh chứng cho một mô hình sản xuất - tiêu dùng khả thi cả về mặt khoa học lẫn kinh tế.

Nhân lễ kỷ niệm 10 năm hoạt động khai phá trên khắp thế giới, Ban Giám đốc ZERI đặt làm một bản kiểm kê những đổi mới lấy cảm hứng từ các hệ thống tự nhiên. Khởi điểm chỉ là việc thu thập tài liệu khoa học đã được kiểm định chất lượng và cho phép công chúng sử dụng. Đó là một việc tìm kiếm lãng mạn và hấp dẫn cái nổi bật của những loài góp phần to tát vào đa dạng sinh học. Tuy nhiên, việc ấy nhanh chóng phát triển thành cuộc săn tìm một mô hình kinh tế có khả năng thôi thúc các doanh nhân đưa nhân loại cùng thói quen sản xuất và tiêu dùng của họ vào một con đường khả dụng và bền vững. Khi bắt đầu cuộc tìm kiếm, tôi có cơ hội làm việc với Fritjof Capra để biên tập quyển Steering Business towards Sustainability (Lèo lái doanh nghiệp theo hướng bền vững) . Dự án ấy đã gây ra một làn sóng ý tưởng mới. Tôi hiểu rằng cuộc tìm kiếm những cơ hội kinh doanh kiểu mới ấy dựa vào niềm tin vững chắc là nếu như tôi miêu tả thành công các mô hình mình dự kiến, điều ấy có thể sẽ truyền cảm hứng kinh doanh cho nhiều người khác. Nhóm điểm sách báo đã phải vật lộn với công việc, đánh giá hàng ngàn bài báo thích hợp trong các xuất bản phẩm khoa học tiếng Anh. Chúng được bổ sung bằng các xuất bản phẩm tương tự viết bằng tiếng Tây Ban Nha, Đức và Nhật Bản. Nhiệm vụ của tôi là xem xét kỹ từng bài trong số hơn 3.000 bài viết và tưởng tượng những trường hợp nào có thể được dùng để thúc đẩy công nghiệp và thương mại theo hướng bền vững mà không cần trợ giá hay ưu đãi thuế. Tôi cân nhắc xem có thể tập hợp những đổi mới nào thành một hệ thống có khả năng hoạt động theo cách thức của một hệ sinh thái, tôi sắp xếp các phát triển mới của những “đấu thủ” khác nhau thành từng nhóm nhằm sử dụng thật hiệu quả những lực trường tồn được mô tả bởi các định luật vật lý đúng trong mọi trường hợp.

Là một doanh nhân ủng hộ sự đổi mới, tôi gởi một danh sách 340 công nghệ chọn lọc cho một ê kíp gồm những nhà chiến lược kinh doanh, chuyên gia tài chính, nhà báo điều tra và nhà lập chính sách công. Động tác này xảy ra trước cuộc suy thoái hiện nay, giữa lúc thế giới còn đang xây dựng lâu đài trên cát bằng tiền bạc không hiện hữu. Suốt thời gian hai năm, tôi gặp nhiều nhà đầu tư và doanh nghiệp ở khắp bốn phương trời. Tôi đã tổ chức hàng chục buổi họp với những nhà phân tích tài chính, phóng viên kinh tế và nhà nghiên cứu chiến lược kinh doanh. Việc ấy đã giúp tôi mài giũa cái logic cho sự lựa chọn cuối cùng mà kết quả là 100 đổi mới quan trọng nhất được liệt kê trong Phụ lục 1. Rồi nạn suy thoái hoành hành. Cuối năm 2008, Liên Hợp Quốc thông báo rằng sự sụp đổ của thị trường tài chính đã cướp mất 50 triệu việc làm ở các nước đang phát triển. Khi ấy, người ta mới thực tế hơn. Tôi không tìm sự thỏa mãn ở việc ghép một tấm ảnh hấp dẫn vào một giải thích khoa học. Tôi cần phải truyền đạt một cái gì tốt hơn tính độc đáo, thú vị của mỗi loài sinh vật mà chúng tôi xem xét.

Một ê-kíp mới đánh giá lại tất cả mọi thông tin chúng tôi có được và xem xét động lực của sự phá sản mô hình kinh tế hiện nay trong ánh sáng những đổi mới mà chúng tôi đã liệt kê. Chúng tôi đã phát hiện con phượng hoàng của nền kinh tế mới, nó dường như chuyển đổi cái logic của những kết quả ngắn hạn và lợi tức phụ thành một logic cho phép một thế giới với nguồn lực giới hạn của nó có thể đáp ứng nhu cầu cơ bản của con người bằng những gì có được. Tôi nhận ra một mô hình mới có thể tạo cơ hội độc nhất cho những nhà doanh nghiệp trên khắp thế giới để chuyển đổi hệ thuyết kinh doanh chủ đạo. Đó không phải là việc phát triển dòng vô tính hay thủ thuật biến đổi gien được bảo vệ bởi những bằng sáng chế gần với hành động chiếm đoạt tài nguyên sinh học hơn là sự đổi mới thật sự. Đó là cái logic lan tỏa và tính nhạy cảm của các hệ sinh thái. Danh sách 100 đổi mới nói trên đã lấy cảm hứng từ khả năng tiến hóa không ngừng của các hệ thống tự nhiên nhằm đạt hiệu quả cao hơn, lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng mà không lãng phí bất cứ cái gì, đồng thời sử dụng mọi đóng góp và đáp ứng nhu cầu cơ bản của mọi thành viên.

Những hiểu biết về logic của các hệ sinh thái đã kết tinh thành nền tảng của quyển sách này, cho phép tôi xác lập khuôn khổ cho Nền Kinh tế Xanh lam và nhận thức rằng biến động kinh tế hiện nay lại hóa ra hay. Có lẽ cuối cùng rồi chúng ta sẽ chấm dứt lối tiêu dùng không thực tế đã đẩy nền kinh tế đến chỗ nợ nần chồng chất. Hô hào công dân tiêu thụ nhiều hơn để thoát khỏi khủng hoảng là một mẫu rập khuôn cái logic vừa mù quáng vừa phỉnh gạt công dân, khiến tất cả chúng ta cũng như các thế hệ tương lai phải mắc nhiều nợ đến nỗi không bao giờ có khả năng hoàn trả. Cách tiếp cận vô liêm sỉ này đã rút hết phương tiện thanh toán tiền mặt của cả thế giới để cung ứng cho giới “kinh tế ngân hàng” thượng lưu và không cấp tín dụng cho ai khác. Những hành động như thế diễn ra dưới đáy một mô hình kinh tế phá sản, một mô hình kinh tế đỏ [1] vay mượn – của tự nhiên và con người, từ tài sản chung của mọi người – để nợ lại mai sau mà không nghĩ đến việc hoàn trả. Các hệ thống kinh tế quy mô lớn vô độ, luôn tham lam tìm mức chi phí thấp hơn cho mỗi đơn vị sản xuất thêm, tạo ra những khái niệm trù tượng vô ích về các hậu quả không chủ ý. Khủng hoảng kinh tế năm 2008 có nguyên nhân là giới ngân hàng và những người có quyền quyết định trong doanh nghiệp đã dấn thân vào con đường điên cuồng sáp nhập và mua lại, nhân rộng tài sản và vay những món nợ khổng lồ khiến tăng trưởng trở thành thất sách. Đó là câu chuyện về sự thất bại của nền kinh tế dựa vào vay nợ.

Để so sánh, trong khi bảo vệ môi trường, mô hình kinh tế xanh (lục) đòi hỏi các công ty phải đầu tư nhiều hơn và người tiêu dùng phải chi trả thêm nhưng chỉ đạt một thành quả kinh tế bằng với hay thậm chí thấp hơn mô hình thông thường. Nếu điều ấy đã là một thách thức giữa lúc kinh tế phồn thịnh, thì trong giai đoạn suy thoái, nó dứt khoát là một giải pháp ít cơ may thành công. Mặc dù có nhiều thiện chí và cố gắng, nền kinh tế xanh (lục) chưa đạt được tính khả thi như mong mỏi. Nhưng nếu đổi màu quang phổ từ xanh lục sang xanh lam, chúng ta sẽ thấy ngoài việc bảo tồn sinh thái, Nền Kinh tế Xanh lam còn đáp ứng các vấn đề bền vững khác. Chúng ta có thể nói Kinh tế Xanh lam bảo đảm cho các hệ sinh thái có khả năng duy trì con đường tiến hóa để tất cả đều có thể hưởng lợi từ nguồn sáng tạo, tính dễ thích ứng và sự phong phú vô tận của tự nhiên.

Người có tâm hồn trẻ trung sẽ nắm lấy cơ hội làm ăn, lưu chuyển năng lượng và nguyên liệu theo gương các hệ sinh thái nhằm tăng giá trị và tạo ra nhiều lợi ích trao đổi, biến đổi chúng thành thu nhập và việc làm. Khi chúng ta thực hiện các ý tưởng của Nền Kinh tế Xanh lam thì quyết định của hàng triệu người hành động sẽ thay thế được chế độ kinh tế chỉ huy của vài nhà kiến lập thị trường, một số công ty độc quyền hay sự điều tiết theo pháp lệnh. Một cơ cấu kinh tế - xã hội mới và mạnh mẽ sẽ xuất hiện. Việc tham gia tích cực và nỗ lực hoạt động của công dân là những gì sẽ thay đổi luật chơi, những gì sẽ thực hiện một cuộc chuyển đổi thực sự. Trong thời điểm lịch sử này, khi rõ ràng lượng sản xuất dầu và thực phẩm đang ở gần tột đỉnh, chúng ta nên lấy cảm hứng và những ý tưởng thiết thực từ các hệ sinh thái vì chúng đã tỏ ra có khả năng sáng tạo và tiến hóa, vượt qua thử thách để sinh tồn. Quyển sách này có mục đích góp phần vào việc thiết kế một mô hình kinh tế mới không chỉ có khả năng đáp ứng nhu cầu của mọi người, mà còn biến đổi cái cấu trúc giả tạo gọi là “khan hiếm” thành ý thức về sự đầy đủ hay ngay cả sự thừa thãi nữa.

Trong khi việc phung phí các nguồn vật chất mà bãi rác hiện đại và lò thiêu là những thí dụ tiêu biểu đã đáng trách, thì sự lãng phí nguồn nhân lực hoàn toàn không thể chấp nhận được. Khi số thanh niên thất nghiệp dao động từ 25% ở thế giới công nghiệp đến hơn 50% ở các nước đang phát triển, và nếu các nhà lãnh đạo xem thế hệ kế cận là vô ích – hay tệ hơn nữa, nếu thanh niên và những người thiệt thòi tự xem mình là vô ích – thật dễ tưởng tượng điều ấy có nghĩa gì đối với xã hội toàn cầu. Đó là biểu hiện của một hệ thống suy yếu nặng nề, một xã hội trong cơn khủng hoảng tột cùng, được minh chứng bởi những số thống kê về bạo lực, tội phạm, khủng bố, lạm dụng ma túy, nhập cư trái phép, giáo dục buông thả, cũng như bởi cách đối xử đáng lên án đối với những nhóm người hay cộng đồng đã gặp rủi ro hoặc ít được quan tâm.

Abdelsalam al-Majali, nguyên Hiệu trưởng trường Đại học Jordan, nguyên Thủ tướng Jordan, đã từng nói: “ Nên giải thích, không nên áp đặt. ” Nếu mục đích của chúng ta là xây dựng một thế giới tốt đẹp hơn cho mọi người, chớ không phải làm đầy tài khoản của một vài người, nếu chúng ta sẵn sàng chống rủi ro một cách hữu ích thì những suy xét kỹ lưỡng dựa vào khoa học vững chắc và những trường hợp đã được chứng minh bằng tư liệu có thể giúp chúng ta đạt mục đích đó. Một diễn đàn mạnh mẽ của giới doanh nghiệp nên mô phỏng sự thành công của các hệ sinh thái trong việc loại trừ chất thải và đạt tới tình trạng toàn dụng lao động cũng như khả năng sản xuất tối đa. Nhiều sáng kiến nhỏ trên khắp thế giới có thể đặt nền tảng cho những cơ hội kinh doanh mới, thúc đẩy sự hình thành một hệ thống kinh tế vĩ mô. Thay vì chờ các nhà lập chính sách đạt thỏa thuận với nhau, phương hướng của chúng ta là giới thiệu những cơ hội mở do tự nhiên tạo ra cho mọi cá nhân ở khắp mọi nơi.

Thật lạ lùng khi xã hội hiện đại ít có logic tự nhiên như thế nào. Để làm mát một tòa nhà, tại sao các chuyên gia về điều hòa nhiệt độ lại bơm không khí lạnh [2] “lên”? Muốn làm sạch nước, sao chúng ta lại đổ chất hóa học vào để hủy diệt mọi sự sống? Nhà kính làm ấm không khí, chớ không sưởi rễ cây? Tại sao chúng ta trả hơn 100 đô la Mỹ mỗi kilowatt giờ điện từ một pin gây độc cho môi trường? Khi uống cà phê, chúng ta chỉ hấp thu 0,2% sinh khối và để phần cực lớn kia thối rửa, tạo ra khí metan hay làm cho loài trùn cũng bị căng thẳng bởi độc tố thần kinh gọi là “cafein” như chúng ta. Một trăm ngàn tấn titan khai thác và tinh chế ở nhiệt độ cao bị ném vào bãi rác khi chúng ta thải những dao cạo “dùng một lần”. Loài người sử dụng quá nhiều năng lượng, thải khí nhà kính một cách vô lý và gây tổn hại lớn cho môi trường. Chúng ta khó ngạc nhiên khi phải đối mặt với biến đổi khí hậu. Chúng ta chỉ có thể bào chữa cho những gì chúng ta làm và cách thức chúng ta làm bằng sự thiếu hiểu biết về những hậu quả không chủ ý. Nhưng một khi đã hiểu, chúng ta không chỉ có nhận thức cần cho sự thay đổi mà còn được trao quyền thực hiện nó một cách có ý thức nữa.

Chido Govero chưa hề biết cha mình và mồ côi mẹ từ lúc mới lên bảy nhưng đã sớm trở thành một chủ hộ thiếu niên với trách nhiệm nuôi nấng bà ngoại và đứa em nhỏ. Mặc dù một bi kịch như thế có thật nhưng nó rất ít phổ biến. Hàng triệu người, trong số đó có nhiều phụ nữ và trẻ em, đã chịu đựng sự đối xử tồi tệ để bảo đảm một mức sống tối thiểu. Cũng nhanh chóng như việc học cách sống sót hàng mấy năm trời chỉ bằng một chén đậu phộng mỗi ngày, Chido biết đánh giá cao khả năng phục hồi của các hệ thống tự nhiên. Ở châu Phi, các hệ thống này bị cướp phá bởi lối canh tác vô trách nhiệm của người nhập cư từ châu Âu, họ đã đem theo những truyền thống chỉ thích hợp với vùng ôn đới bốn mùa và những kỹ thuật không những phá hủy tầng thực vật tự nhiên mà còn xói mòn lớp đất màu mỡ. Nhưng Chido không lên án những sai lầm của quá khứ. Con tôi đã nắm lấy cơ hội khai thác tiềm năng của chất thải cà phê để đạt tới an toàn lương thực và sinh kế cho chính mình cũng như cho các trẻ mồ côi khác ở Zimbabwe. Khi đã có an toàn lương thực và sinh kế thì hành động bất lương – đối với cả những thiếu nữ lẫn hệ sinh thái – có thể không còn nữa. Ước mơ của Chido là thực hiện điều ấy trong cuộc đời mình.

Bạn mong đạt được điều gì hơn thế nữa trong cuộc đời mình? Phải chăng bạn chưa muốn trả lời cho tới khi đọc xong quyển sách này?

Gunter Pauli

La Minoca, Columbia, ngày 10 tháng 1 năm 2010

[1] Ở đây, đỏ có nghĩa là mắc nhiều nợ.

[2] Không khí lạnh nặng hơn không khí nóng nên sẽ hợp lý hơn nếu bơm nó xuống.

CHƯƠNG MỘT

NHỮNG NGUỒN VĨNH CỬU CHO CÁC THÁCH THỨC CỦA THỜI ÐẠI CHÚNG TA

Có người mơ thoát khỏi thực tế.

Có người mơ thay đổi thực tế vĩnh viễn.

– Soichiro Honda

Quyển sách này nói về sự chấp nhận một ý thức mới, một điều không khó lắm, nếu như chúng ta sẵn sàng từ bỏ những lề thói cũ và tiếp nhận những thói quen mới. Nó là tiếng đánh thức những ai trong chúng ta cảm thấy không thể nào bỏ qua các cơ may độc nhất vô nhị được. Các khả năng phía trước chúng ta sẽ có tác động tốt hơn – ngay bây giờ. Phải ngay bây giờ. Sinh thái học bề sâu [1] , văn hóa lưu niên [2] và sự bền vững là những quan niệm đã gieo mầm mống ban đầu của tư tưởng xanh. Các quan niệm ấy dạy cho chúng ta biết đánh giá cao nguyên vật liệu tái tạo trong những cấu trúc và sản phẩm của chúng ta. Mặc dù chúng ta bắt đầu hiểu tầm quan trọng của những quá trình bền vững, nhưng ít ai biết cách làm cho chúng khả thi về mặt kinh tế. Nếu chúng ta bắt đầu hiểu và vận dụng khả năng tuyệt vời, tính kinh tế và sự đơn giản của tự nhiên, thì chúng ta có thể mô phỏng tính tiện dụng gắn liền với cái logic của các hệ sinh thái và đạt kết quả mà những ngành công nghiệp toàn cầu hóa hiện nay không thể nào có được.

VẬT LÝ HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN

Vũ trụ của chúng ta là một vũ trụ vật lý. Mọi sự sống và mọi vật quanh ta đều vận hành theo các định luật vật lý hoàn toàn có thể đoán trước được. Mối quan hệ thiết yếu giữa các định luật, lý thuyết vật lý và những điều kiện cần thiết cho việc sản xuất, tiêu dùng và sống còn của chúng ta không được quan tâm cho lắm trong lớp học vật lý hiện tại. Nhưng chính nhờ quan sát các nguyên lý vật lý học mà chúng ta hiểu được những thay đổi nhỏ của áp suất, nhiệt độ và độ ẩm có thể tạo ra những sản phẩm nổi bật như thế nào. Với vẻ đẹp mắt, sự đơn giản và tính hiệu quả, các sản phẩm ấy làm lu mờ những thành quả của kỹ thuật biến đổi gien. Thay vì dùng thủ thuật tác động vào sự sống sinh học, chúng ta hãy tìm nguồn cảm hứng từ cách thức tự nhiên sử dụng vật lý.

Ngay từ một phần tỉ giây đầu tiên của sự sáng thế, vũ trụ và thế giới của chúng ta, rồi đến quá trình tiến hóa của muôn loài đều chịu sự tác động và tạo hình của những lực mạnh mẽ nhất: nhiệt độ và áp suất. Trong khuôn khổ các lực vật lý cơ bản – trọng lực, điện từ, phóng xạ cường độ cao và thấp – các loài sinh vật đã phản ứng, tác động lẫn nhau, đã trải qua quá trình tiến hóa và trở nên đa dạng khác thường. Các hệ sinh thái hình thành được chia sẻ bởi hàng triệu loài độc nhất vô nhị hoạt động trong vương quốc của vật lý và sinh hóa, đồng thời phát triển dần về mặt sinh học.

Nếu quan sát mọi vật trong tự nhiên học cách lợi dụng vật lý như thế nào, chúng ta sẽ thấy rất lạ lùng. Có lẽ đó là vì các định luật vật lý không có ngoại lệ, ngược lại với ngữ pháp của ngôn ngữ tự nhiên hay sinh vật học. Mặt trời mọc mỗi sáng, táo rụng xuống đất, những trường áp suất tạo ra gió. Trong lĩnh vực hóa học, tất cả đều thay đổi theo nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác. Còn việc cá ngựa đực đẻ con chứng tỏ rằng sinh học lúc nào cũng có ngoại lệ .

Nhiều nhà khoa học thừa nhận rằng cách đây mấy tỉ năm, sự sống trên trái đất đã tiến hóa và thích ứng trong điều kiện tương đối ổn định của vùng nước bao quanh, nhiệt độ và áp suất không khí. Mọi loài sinh vật đã học cách hoạt động với những gì hiện có tại chỗ. Được tạo hình bởi các định luật không thể tránh khỏi của vật lý, mọi loài với cuộc hành trình kéo dài hàng tỉ năm trên con đường tiến hóa đã biết cách vượt qua những thách thức để sống còn, chỉ sử dụng những gì chúng có được và làm những gì chúng có thể làm tốt nhất.

Khi một đứa trẻ chào đời, trên con đường đi tới cuộc sống riêng biệt, nó cũng trải qua một sức nén khủng khiếp, phải chui qua một khe chỉ rộng 10 phân để ra ngoài thế giới thở khí trời. Ngực và vai đứa nhỏ bị ép mạnh đến nỗi tất cả chất lỏng bị đẩy ra khỏi buồng phổi. Nhờ phổi trống rỗng, lần đầu tiên đứa nhỏ có thể hít không khí vào. Sức nén ấy là một chuẩn bị không thể thiếu cho đời sống, nó đem lại cảm giác căng thẳng nhưng mặt khác, cũng cho phép thưởng thức vẻ đẹp của sự chào đời. Mọi sự sống đều tương tự như thế. Khi một con bướm rời cái kén, một người quan sát kiên nhẫn sẽ thấy nó phải đấu tranh khó khăn như thế nào, lâu cả mấy tiếng đồng hồ để hoàn tất quá trình biến đổi thành một con vật có cánh xinh đẹp. Trước đây, một số nhà quan sát khoa học đã cắt kén của một con bướm để nó dễ dàng ra khỏi lớp vỏ bọc cứng. Họ nhận thấy con vật không bay được và đã chết non trong chốc lát sau khi ra đời mà không phải chịu đau đớn. Như vậy, sức ép có thể được xem như sự dẫn dắt vào đời, chất xúc tác cho các động lực phức tạp của hình dạng và chức năng, từ sức căng bắp thịt đến khả năng bơm máu của trái tim, đến việc vận động khớp xương và hít thở không khí.

Dường như khủng hoảng là một hình thức khác của sức ép có khả năng truyền sinh lực cho chúng ta để đạt những giải pháp mới. Nó cũng nhắc chúng ta nên thưởng thức cái đẹp của cuộc sống.

LÃNG PHÍ

Sau một tỉ năm tiến hóa các loài, chỉ có con người khôn ngoan ( homo sapiens ) mới tìm cách kiểm soát cân bằng động của tự nhiên vốn chịu tác động của các lực vật lý. Chúng ta thu hoạch năng lượng để sử dụng tùy ý – ban đầu là lửa, rồi đến nhiên liệu hóa thạch và nguyên tử lực. Chúng ta khai thác và nhào nặn vật chất để làm nên phát minh thông thường đáng lưu ý nhưng cũng có khi không được như vậy. Tuy nhiên, những thành tựu của thời đại công nghiệp đã làm căng thẳng sức chịu tải của hành tinh chúng ta. Việc sản xuất hoang toàng và tiêu dùng phung phí đem lại những điều ngoài ý muốn chúng ta và hủy hoại hay gây tổn hại cho những gì các hệ thống tự nhiên đã tạo ra trong hàng ngàn năm. Chúng ta đang ở ngã ba đường và phải xem xét các khả năng lựa chọn cho tương lai. Chúng ta sẽ sống hòa hợp với Trái Đất và các loài sinh vật ở đó hay tiếp tục hành vi tiêu thụ và phá hủy xấu xa? Chúng ta sẽ chung sống hài hòa và hữu ích hoặc tự tiêu diệt mình như chúng ta đã bắt đầu tiêu diệt nhiều loài khác hay chết ngợp trong sự thừa mứa vô ích và lượng rác thải to lớn của chúng ta?

Gần một trăm ngàn loại phân tử khác nhau cấu thành dầu hỏa được sử dụng trong quá trình tổng hợp nhiên liệu, chất dẻo, vật liệu xây dựng hay những sản phẩm khác trong vô số sản phẩm hóa dầu mà chúng ta tiêu dùng hằng ngày. Tuy nhiên, dòng thải kèm theo thành tựu tốt đẹp ấy có thể nhìn thấy khắp mọi nơi. Không còn che giấu được nữa cái giá môi trường phải trả cho việc chiết xuất và tinh chế dầu, cũng như tác động lớn lao đến biến đổi khí hậu của carbonic thải vào không khí và gánh nặng khủng khiếp của chất thải tích tụ từ các sản phẩm hóa dầu. Chất dẻo tạo thành bởi các phân tử nối đồng hóa trị với nhau chắc hẳn là một phát minh đáng kể. Thế nhưng các phản ứng tổng hợp chất dẻo đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ áp suất, nhiệt độ và chất xúc tác, các phản ứng đó tạo ra nhiều sản phẩm cấu thành bởi những đại phân tử rất khó phân hủy. Trong một khu vực rộng lớn ở Thái Bình Dương, chất dẻo thải bỏ đã tích tụ thành những hòn đảo lớn chỉ có thể phân rã dần. Giờ đây hạt chất dẻo đã xen lẫn vào cát bãi biển. Chất thải polyme ngoan cố ấy đã tràn ngập những bãi chôn rác khổng lồ. Bạn thử nghĩ xem: một chai nhựa vứt bỏ có thể tồn tại hàng trăm, thậm chí hàng ngàn năm trong bãi rác! Chắc chắn chúng ta có thể làm tốt hơn thế.

Nhiều ngành sản xuất dựa vào nông nghiệp cũng tạo ra một lượng chất thải quá lớn như thế. Nhà máy bia chỉ sử dụng tinh bột từ lúa mạch và loại bỏ phần còn lại. Trồng lúa chỉ để lấy hạt, những phần khác, nhất là rơm rạ bị xem như chất thải. Bắp canh tác cũng chỉ dùng hạt làm thức ăn gia súc, chất dẻo hay nhiên liệu sinh học. Cả ba ngành sản xuất giành nhau cái hạt nhỏ ấy nên giá bắp tăng vụt. Vì vậy nhiều người dân các nước đang phát triển ở châu Mỹ La tinh không còn khả năng mua arepas hay tortillas , những thức ăn chính để chống đói của họ. Rồi đến cà phê, ngoại trừ nhân hạt, các phần còn lại đều bị để cho thối rữa; hay việc sản xuất mía chỉ dùng 17% làm đường, còn phần lớn thì đốt bỏ. Đốn cây lấy xenluloza làm giấy, nhưng hơn 70% sinh khối của nó bị thiêu hủy. Đứng đầu danh sách phát thải khí nhà kính là metan thoát ra từ phân bò sữa thối rữa vì không được xử lý. Bất cứ khi nào chúng ta không biết làm gì với “chất thải” thì chúng bị loại bỏ. Điều đó hoàn toàn tương phản với cách thức hoạt động của các hệ sinh thái trong tự nhiên.

Đa số các ngành công nghiệp của chúng ta đều tạo ra khối lượng rác rất lớn. So với khu dân cư, lượng chất thải phát sinh từ việc khai thác mỏ, sản xuất và phân phối sản phẩm nhiều gấp 71 lần. Ngoài ra, còn có chất thải hạt nhân, đất trộn lẫn kim loại nặng, nước ngầm nhiễm crom, bãi chôn rác đầy ứ những chai nhựa vứt bỏ. Cặn bã từ sự tiêu dùng của chúng ta được chôn ở những khu đất tập trung và được thiêu hủy khi khối lượng tích tụ quá lớn. Thật giả dối nếu nói rằng đốt rác sẽ tạo ra năng lượng. Phần nhiều rác được thiêu hủy chỉ giảm khối lượng vì nước trong đó bốc hơi. Ngoại trừ nước ra, đa số các thành phần của rác đều tồn lại.

Hằng năm ở Hoa Kỳ, ước tính chi phí dành riêng cho việc vận chuyển rác đến các bãi chứa lên đến con số gây sửng sốt là 50 tỉ đô la. Nếu cộng thêm chi phí thu gom, chuyên chở, phân loại và vứt bỏ chất thải từ ngành xây dựng, nông nghiệp, khai thác quặng mỏ và công nghiệp thì phí tổn vượt quá mức khó tin được là một ngàn tỉ đô la. Như vậy, số tiền chi cho rác hàng năm nhiều hơn gói kích thích kinh tế năm 2008 của cả nước Mỹ, và cũng nhiều hơn thâm hụt ngân sách to lớn ở châu Âu do chính phủ các nước này phải bơm số tiền tương đương vào các ngân hàng suy yếu. Trong khi những khoản tiền hỗ trợ hàng ngàn tỉ này được coi là một hoạt động hữu ích cho nền kinh tế quốc gia, thì rõ ràng việc quản lý rác quá tốn kém quả là vô ích và tạo ra những việc làm chẳng khi nào nên xếp vào loại thân thiện với môi trường. Sử dụng đất làm chỗ chứa rác là điều bất hợp lý. Không thể chấp nhận nước rỉ độc hại và chi phí ngăn chận nó – một chi phí mà toàn xã hội phải trả, chớ các công ty không được yêu cầu phải khấu trừ vào lợi nhuận của họ.

Trong hai thế kỷ, mô hình kinh tế phổ biến ấy đã kích thích chu kỳ bất tận của tăng trưởng, tiêu thụ và vứt bỏ, đã nuôi dưỡng sự thèm muốn vô độ của cải vật chất mà để có được xã hội phải mang nợ chồng chất không biết bao giờ mới trả được. Chúng ta quá ham muốn đạt được tất cả bằng tiền vay dễ dàng của ngân hàng và mua những gì chúng ta thường không cần đến. Trong khi đó, nhu cầu to lớn và quan trọng, nhất là của người dân ở các nước đang phát triển lại không được đáp ứng. Mức cầu của thế giới về nước uống và thức ăn hằng ngày đã vượt quá khả năng cung cấp của trái đất cho rất nhiều gia đình. Mặc dù đạt được nhiều lợi ích, các phương tiện hiện có của chúng ta không thể đáp ứng nhu cầu của tất cả mọi người. Lối sống và lòng ham muốn vật chất của chúng ta đòi hỏi phải sản xuất ngày càng nhiều năng lượng hơn với nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân và cả hệ thống quang voltaic (cần nhiều năng lượng đầu vào) cũng như tuabin gió (cần điện để khởi động). Chúng ta có thể – chúng ta phải – làm tốt hơn.

Trong mười năm qua, nhiều nhà môi trường học và kinh tế học lỗi lạc đã kêu gọi các nước công nghiệp giảm mạnh cường độ sử dụng nguyên vật liệu của mình. Trước khi họ lên tiếng đã có yêu cầu tăng hiệu quả năng lượng được diễn đạt hết sức rõ ràng trong quyển “Hệ số bốn” (Factor Four) của Ernst Ulrich von Weizsäcker, quyển sách đã trở thành một Báo cáo cho Câu lạc bộ Rome. Với khái niệm “dấu chân sinh thái” [3] , William Rees đã cung cấp một phương tiện đánh giá nhu cầu của con người so với khả năng tái tạo của môi trường sinh thái. Khái niệm ấy được đưa vào từ điển thuật ngữ và mô tả việc sử dụng vật chất quá đáng của chúng ta bằng một lối ẩn dụ dễ hiểu. Nếu không thay đổi hành vi, chúng ta cần hơn hai trái đất để duy trì mức sản xuất và tiêu dùng hiện tại cũng như chứa rác thải tích tụ mà chúng ta không thể bỏ ở nơi nào khác. Nền kinh tế đang suy thoái, không phải chỉ vì sự tan rã của thị trường tài chính, nơi mà tiền bạc lưu chuyển một cách bí ẩn. Hệ thống kinh tế của chúng ta bị stress vì thế giới vật chất của chúng ta hoạt động trên cơ sở những nguồn lực chúng ta không có và rác thải mà chúng ta không biết chôn lấp nơi nào. Có lẽ việc đầu tiên chúng ta cần phải thay đổi là ngưng sản xuất và tiêu dùng những gì không thật sự cần thiết, những gì tạo ra chất thải không ai muốn, nhất là chất thải độc hại cho chính chúng ta và các sinh vật cùng sống với chúng ta trên hành tinh này.

CHÀO ĐÓN RÁC THẢI NHƯ THẾ NÀO

Có lẽ chúng ta sẽ hiểu việc thải rác không phải là vấn đề chúng ta phải giải quyết. Nếu một sinh vật không tạo ra rác, rất có thể nó không còn sống hoặc ít ra cũng mắc bệnh rất nặng. Vấn đề cần xử lý ở đây là chúng ta đã phung phí rác mà chúng ta thải ra. Bạn hãy lưu ý rằng quá trình biến đổi rác thành thực phẩm vừa tiêu dùng vừa sản xuất năng lượng. Trong khi chúng ta lúc nào cũng tìm nguồn năng lượng cho những ứng dụng thương mại cũng như trong gia đình thì các hệ sinh thái không bao giờ cần nối điện. Không một thành viên nào của một hệ sinh thái phải sử dụng nhiên liệu hóa thạch hay điện lưới để có đầu ra; và cũng không một hệ thống tự nhiên nào lại xả rác. Trong tự nhiên, chất thải từ quá trình này luôn luôn là chất dinh dưỡng, vật liệu hay nguồn năng lượng cho một quá trình khác. Mọi thứ đều nằm trong dòng dinh dưỡng. Do đó, bằng cách áp dụng các mô hình quan sát được ở một hệ sinh thái, chúng ta có thể tìm thấy giải pháp không chỉ cho các vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn cho tình trạng thiếu hụt trong kinh tế nữa. Có lẽ chúng ta sẽ có khả năng xoay chuyển tình thế lưỡng nan bằng cách mở rộng tầm nhìn của chúng ta và từ bỏ khái niệm chất thải.

Với ngành hóa học xanh, polyme có nguồn gốc từ dầu hỏa sẽ được thay thế bằng các hợp chất cao phân tử làm bằng nguyên liệu tự nhiên như tinh bột, axit aminô, đường, linhin, xenluloza và nhiều chất khác nữa. Ngày nay, phải thừa nhận rằng chúng ta có thể lấy cảm hứng từ các hệ thống tự nhiên không những cho sản phẩm mà ngay cả cho quá trình sản xuất nữa. Thay vì đổi một bộ phận hay một thành phần độc hại bằng một yếu tố ít độc hơn, nếu chúng ta mô phỏng cách thức hệ sinh thái tự nhiên sử dụng mọi thứ thì sẽ đạt được những hệ thống bền vững vừa cung cấp việc làm vừa hiệu quả hơn những ngành công nghiệp thải nhiều rác. Điều đó nghĩa là khi chế tạo một sản phẩm − một màu tự nhiên hoặc một vật liệu xây dựng hay một bề mặt kị nước − chẳng những chúng ta nhận thức được tác động qua lại của nó với môi trường, nhưng còn thành công về mặt kinh tế và giành được thị phần đáng kể nữa.

Côn trùng sa mạc, nhện và rong biển hoàn thiện nhiều giải pháp độc đáo có thể thay thế những sản phẩm độc hại thông dụng bằng những sản phẩm có nguồn gốc từ vật liệu tái sinh thực sự. Những giải pháp đó thật quan trọng vì chúng cải thiện rõ rệt đời sống hằng ngày của chúng ta, đồng thời giảm thiểu mức độ ô nhiễm. Các ngành công nghiệp kiểu cũ thải chất độc và hoạt động không hiệu quả sẽ mất sức cạnh tranh và do đó sẽ không còn khả năng sử dụng lao động. Lý tưởng là khi cả quy trình sản xuất, tiêu dùng và sau tiêu dùng đều trở nên bền vững. Điều đó sẽ tạo điều kiện cho sự chuyển đổi cơ bản sang Nền Kinh tế Xanh lam. Bước đầu tiên là tìm cách chuyển hóa chất thải thành lợi ích kinh tế và nhận dạng những nguồn vào phổ biến, giá rẻ vì chúng ít hoặc không có giá trị đối với các thành viên khác trong hệ thống. Đó là cách thức hoạt động của tự nhiên.

Dưới sự lãnh đạo của Hiroyuki Fujimura, công ty Nhật Bản Ebara Corporation bắt đầu theo đuổi một chiến lược “phát thải số không” chẳng để cái gì thành chất thải. Mọi vật − kể cả rác thải − đều phải tạo ra giá trị. Tập đoàn Ebara đã tài trợ và ủng hộ GS. Toshihito Shirai thuộc Viện Công nghệ Kyushu trong cuộc tìm kiếm giải pháp cho việc chế tạo chất dẻo theo logic của dòng thác dinh dưỡng và năng lượng. Shirai và ê kíp của mình đã phát triển một quy trình sử dụng một loại nấm chuyể̉n hóa tinh bột từ thức ăn thừa của nhà hàng thành axit polylactic ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Quả thật họ đã tìm ra phương pháp chế tạo chất dẻo từ rác thải nhà bếp! Mặc dù nguyên liệu của họ là tái tạo và có nguồn gốc nông nghiệp, họ không bao giờ gây khó khăn cho việc cung cấp lương thực chủ yếu như cách sử dụng bắp để sản xuất nhiên liệu sinh học hay chất dẻo phân hủy sinh học. Chất thải cũng không bị vứt ra bãi rác, nơi nó trở thành nguồn phát tán khí metan.

Biểu đồ 1. Chất thải thực phẩm: nguyên liệu làm chất dẻo

Các nhà lãnh đạo công nghiệp có cơ hội để đạt những kết quả tương tự trong lĩnh vực xà phòng và chất tẩy phân hủy sinh học. Những chất hoạt hóa bề mặt chế biến từ đường ( alkyl-polyglucoses ) và chủ yếu dùng trong công nghiệp dược cho ta loại xà phòng lý tưởng, khác với loại làm bằng dầu cọ. Một khả năng lựa chọn khác nữa là dùng d-limonene, một tác nhân làm sạch chiết xuất từ vỏ quả họ chanh cam. Nếu như ngành công nghiệp từ bỏ việc sử dụng hóa chất và sáp để bảo quản trái cây hàng tháng trời hay vận chuyển trên đường dài, thì “chất thải” từ việc sản xuất nước chanh, cam có thể dùng làm thức ăn gia súc hay nguyên liệu để chế biến péctin (một tác nhân làm đông) và tạo giá trị lớn hơn khi được sử dụng để sản xuất xà phòng thực sự phân hủy sinh học.

Ngành chế tạo giấy cũng có khả năng lựa chọn giống như thế. Theo truyền thống, xenluloza và linhin được xử lý bằng nhóm chất alkali-sulfates. Ngoại trừ xenluloza, quá trình chia tách gỗ truyền thống ấy đốt cháy tất cả mọi thứ bằng phản ứng hóa học, nên chỉ còn sợi gỗ thương mại là đầu ra duy nhất. Còn cặn bã được biết dưới tên “dung dịch đen” (black liquor) thì bị thiêu hủy. Giáo sư Janis Gravitis thuộc Viện Nghiên cứu Hóa học Gỗ ở Riga (Latvia), đã nghiên cứu những quy trình sản xuất giấy khác, kể cả việc tạo ra một nhà máy tinh lọc sinh học nhằm chiết xuất tất cả các thành phần của cây để dùng trong thương mại, từ xenluloza, hemi-xenluloza cho đến linhin và chất béo. Một khi các nhà khoa học và kỹ sư công nghiệp bắt đầu thiết kế những quy trình lưu chuyển chất dinh dưỡng để chất thải của ngành này là nguyên liệu sẵn có cho một ngành khác, thì chúng ta gần đạt tới sự thiết kế toàn hệ thống hơn.

Căn cứ vào những khả năng thay thế không có tác động hay sản phẩm phụ (side effect) độc hại, đã đến lúc phải thúc đẩy các nhà khoa học và doanh nghiệp chấp nhận những quy trình sản xuất bền vững. Công nghiệp và thương mại cần được hỗ trợ để có thể nhận biết cơ hội kinh doanh gắn liền với một cách tiếp cận như thế, cũng như thấy rõ giá trị của những môi trường hỗ trợ sức khỏe và đời sống.

ĐẠT TỚI SỰ PHONG PHÚ

Những người hoài nghi có thể biện luận rằng việc mô phỏng các hệ sinh thái tự nhiên chỉ có thể thành công nếu vượt qua được mọi khó khăn, nhưng trên thực tế, các hệ thống ấy được thiết kế theo một cách khó có thể thất bại. Các hệ thống tự nhiên cung cấp những mô hình sản xuất hiệu quả và tiêu dùng đúng mực có khả năng hoạt động tốt và rất hấp dẫn. Mặc dù chúng ta hết sức ngưỡng mộ và ca tụng một loài sinh vật cá thể, nhưng chính các hệ sinh thái đa dạng trên khắp thế giới mới cho thấy những cách thức hiệu quả để đáp ứng nhu cầu cơ bản của mọi người bằng những gì có được ở địa phương.

Đó là một nguyên tắc căn bản của Nền Kinh tế Xanh Lam tương phản với cách thức hoạt động trong giai đoạn hiện tại của lịch sử kinh tế, khi một hệ thống được thiết kế bằng những gì chúng ta không có. Bạn hãy dừng lại, ngẫm nghĩ: mọi hệ sinh thái đều đạt tới tình trạng tự túc. Mặc dù ban đầu chúng ta có thể cảm nhận sự khan hiếm nhưng nếu nhìn kỹ hơn, chúng ta sẽ thấy một thực tế phong phú và đa dạng. Càng phong phú chừng nào, nó càng cho nhiều đầu ra hơn với số đầu vào ít hơn và tính đa dạng cũng sẽ lớn hơn. Các hệ sinh thái không phát triển thành cơ chế độc quyền với một ít đấu thủ chi phối tất cả. Chúng phô bày những đặc tính gần với điều kiện thị trường mà nhà sáng lập kinh tế học hiện đại Adam Smith đã đề xuất: hàng ngàn đấu thủ điều chỉnh chính xác hoạt động của mình, như thể có một bàn tay vô hình hướng họ đến sự phân phối và sử dụng nguồn lực tốt nhất.

Những kỹ sư và nhà nông học bác bỏ mô hình toàn hệ thống vì cho là nó không thực tế chắc chưa biết đến những dự án đáng lưu ý đã đạt nhiều kết quả ấn tượng. Sản lượng cao với ít vật liệu đầu vào, tiêu dùng năng lượng thấp, và trong đa số trường hợp, hệ thống sản xuất vượt mức nhu cầu. Tăng cường sức khỏe, an ninh lương thực, nước uống là những lợi ích bổ sung – nhưng chẳng phải không quan trọng. Sự lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng liên tục từ loài này sang loài khác trong một khuôn khổ do các định luật vật lý tạo ra đã chứng tỏ là nó có thể được áp dụng trong một bối cảnh công nghiệp.

Các ngành công nghiệp hiệu quả cao của Nền Kinh tế Xanh Lam có khả năng tạo công ăn việc làm cho mọi người đã bắt đầu hiện ra nơi chân trời. Chúng dựa vào cách thức tự nhiên dùng vật lý và sinh hóa để xây dựng toàn bộ hệ thống hoạt động tốt, lưu chuyển nhiều thực phẩm và năng lượng, chuyển đổi dễ dàng theo một chu trình khép kín không chất thải hay thất thoát năng lượng. Những lực mạnh mẽ như thế không chỉ quy định các thông số của đời sống trên trái đất mà còn giúp phát triển chính cái đời sống ấy nữa. Khi đi từ nhận thức đơn thuần đến việc xem xét một chu trình tái tạo, cả chúng ta cũng có thể có những hành vi và hoạt động thực tiễn nhằm bảo đảm cho nhu cầu cơ bản của mọi người được đáp ứng và hành tinh xanh của chúng ta cùng tất cả các sinh vật trên đó tiến tới một tương lai tốt đẹp hơn bao giờ.

[1] Khuynh hướng triết học mà A. Naess là đại diện, xem nhân loại là một bộ phận khăng khít của thiên nhiên và cho rằng môi trường cũng có quyền sống và phát triển như con người.

[2] Hệ thống thiết kế sinh thái được tạo ra nhằm đưa tính bền vững vào mọi khía cạnh của đời sống con người, đặc biệt chú trọng đến việc quy hoạch, tổ chức và bảo tồn nơi sinh sống lâu dài, cũng như việc sản xuất lương thực, cung cấp điện, phân vùng cảnh quan và xây dựng cơ cấu xã hội tốt đẹp hơn.

[3] “Dấu chân sinh thái” so sánh mức tiêu dùng tài nguyên thiên nhiên của một nước, một vùng hay của trái đất với khả năng đáp ứng (tương đương với khả năng tái tạo sinh học) của nước ấy, vùng ấy hay của trái đất.

CHƯƠNG HAI

MÔ PHỎNG CÁC HỆ SINH THÁI CHO NỀN KINH TẾ XANH LAM

Motanai (Không phung phí thì không túng thiếu)

– Tục ngữ Nhật Bản

Một nền kinh tế phồn thịnh hết sức cần thiết cho sự bền vững. Nhưng ngược lại, nếu không có tính bền vững thực sự thì không một nền kinh tế nào có thể tiếp tục hoạt động được. Trong ý nghĩa đó, có lẽ bạn sẽ không ngạc nhiên khi biết rằng giải pháp cho nền kinh tế bất ổn hiện nay nằm trong sự hiểu biết và áp dụng logic của các hệ sinh thái. Lúc nào tự nhiên cũng cho thấy tính kinh tế thực sự − và tính bền vững thực sự. Nếu như chúng ta phát triển kinh tế theo tự nhiên, chúng ta có thể sử dụng năng lượng và tài nguyên một cách hiệu quả và không có chất thải, đồng thời tạo ra hàng trăm triệu việc làm. Các mô hình hệ sinh thái cung cấp chìa khóa cho sự thịnh vượng và phương tiện để chia sẻ với mọi người. Một hệ thống kinh tế lấy cảm hứng từ các hệ sinh thái sẽ hoạt động với những gì có được ở địa phương, chẳng hạn như những nguồn năng lượng tự nhiên thể hiện trước hết và chủ yếu các định luật vật lý. Khoa học vật lý mô tả các lực tiềm ẩn mà mọi loài trên trái đất sử dụng một cách năng động. Sự thông hiểu điều đó là con đường dẫn đến trạng thái bền vững. Chuyển đổi tình trạng suy thoái kinh tế hiện tại bằng cách mô phỏng cái logic nằm trong các hệ sinh thái sẽ cho phép chúng ta đáp ứng các nhu cầu cơ bản và thiết lập Nền Kinh tế Xanh Lam, một nền kinh tế thực sự phồn thịnh.

Mô phỏng tính hiệu quả của các hệ thống tự nhiên trong hoạt động và sử dụng vật chất là một phương pháp thực tiễn nhằm đạt tới sự bền vững và tính hiệu quả cao, đồng thời giữ sức cạnh tranh và tạo giá trị gia tăng. Sự lưu chuyển chất dinh dưỡng và năng lượng là một đặc tính hài hòa khác của hệ sinh thái mà chúng ta rất muốn mô phỏng. Đó là phương pháp mà tự nhiên dùng để biến đổi tình trạng khan hiếm giả tạo thành đầy đủ rồi cuối cùng thành thừa thãi. Chúng ta có thể hình dung thác nhiều tầng như một thác nước, một dòng dinh dưỡng tự chảy mà không cần năng lượng, chỉ cần trọng lực thôi. Nó là một ẩn dụ tượng hình giúp chúng ta hiểu cách thức dưỡng chất được chuyển từ loài sinh vật này sang loài khác, vì lợi ích chung của mọi loài. Chất khoáng hấp thu trong đất nuôi vi sinh vật, vi sinh vật nuôi cây, cây lại nuôi các loài khác, với chất thải của loài này là chất dinh dưỡng của loài khác. Lưu chuyển năng lượng và dưỡng chất theo mô hình thác nhiều tầng dẫn đến sự bền vững bằng cách giảm bớt hoặc bỏ hẳn những đầu vào như năng lượng, đồng thời loại trừ chất thải (và chi phí xử lý), không phải chỉ vì vấn đề ô nhiễm, mà còn vì đó là cách sử dụng vật chất không hiệu quả.

Trên khắp thế giới có nhiều thí dụ kinh doanh thành công, vững vàng đã minh họa cách thức nền Kinh tế Xanh lam đem lại lợi ích chẳng những cho đất nước mà còn cả cho người dân nữa, với kết quả là mọi người đều có được an ninh lương thực, an toàn sinh kế và nghề nghiệp. Chúng ta có thể xem biến đổi đáng kể của làng Las Gaviotas trên thảo nguyên Vichada (Columbia) do Paolo Lugari thực hiện. Chúng ta có thể nghiên cứu dự án về an ninh lương thực và sinh kế ở Benin (Tây Phi) được hoàn thành bởi tu sĩ Godfrey Nzamujo. Chúng ta có thể quan tâm đến tầm nhìn rộng của Håkan Ahlsten và cư dân đảo Gotland về việc gìn giữ, phục hưng đất nước và văn hóa của họ; hay nỗ lực của làng Picuris Pueblo trong việc biến gỗ có đường kính nhỏ dễ bắt lửa thành nguyên liệu cho một hệ thống sinh học tổng hợp tạo ra việc làm, lương thực, chất đốt và vật liệu xây dựng một cách lâu dài. Các công việc ấy có điểm chung là sự mô phỏng cái thác nhiều tầng lưu chuyển dưỡng chất của tự nhiên và việc sử dụng những nguồn năng lượng vận hành theo các định luật vật lý. Cũng thế, mỗi công việc đều đạt tới an ninh lương thực và năng lượng, đồng thời tạo ra nhiều lợi ích, gồm cả chi thu lành mạnh, giảm cường độ vật liệu và tiết kiệm năng lượng.

THIÊN ĐÀNG HỒI PHỤC

Khi Paolo Lugari đề nghị biến đổi thảo nguyên Vichada ở Columbia thành rừng mưa như xưa, không ai nghĩ điều ấy có thể thực hiện trên cơ sở khoa học đang thịnh hành lúc bấy giờ. Một dải đất thảo nguyên hẹp phía tây sông Orinoco hoàn toàn vô giá trị. Đất chua (độ pH thấp); nước không uống được; đất, nước, không khí đều không dễ tiếp cận. Ai lại muốn mua, dù chỉ một mẫu Anh (acre) thôi? Đất được phân phối với giá hỗ trợ khoảng 2,50 đô la mỗi mẫu Anh. Ngân hàng Thế chấp Trung ương Columbia (Banco Central Hipotecario) tài trợ. Dù không có cả kinh nghiệm lẫn nguồn tài chính, Lugari kiên trì trồng cây, áp dụng một phương pháp sáng tạo để phục hồi đất thảo nguyên khô cằn, cạn kiệt, biến nó thành một vườn Địa đàng tươi tốt với tính đa dạng sinh học nhiệt đới. Ngày nay, một phần tư thế kỉ sau đó, Lugari chào mừng khách đến thăm khu rừng mưa nguyên sinh rộng 20.000 mẫu Anh. Lugari và ê kíp của mình khám phá ra rằng quan hệ cộng sinh giữa nấm rễ (mycorrhizal fungi) và thông Caribe (Pinus caribaea) không chỉ bảo đảm sự sinh tồn của 92% cây giống con mà còn thay đổi những thuộc tính địa lý của cả vùng nữa. Như thế nào vậy?

Khi được trồng trong một cơ chất chứa nhiều nấm Pisolithus tinctorius , những cây thông con Caribe tạo ra một khoảng râm mát riêng biệt bảo vệ đất và rễ cây khỏi tia tử ngoại của mặt trời. Mặc dù còn phải chịu stress vì nóng khiến lá thông rụng thành một tấm thảm dầy, thông vẫn phát triển cho tới lớn nhờ được nấm nuôi dưỡng. Thảm lá thông cải thiện độ ẩm của đất, đồng thời giữ những mảnh vụn phân hủy thành com-pốt không bị nước cuốn đi. Điều quan trọng là lớp phủ ấy cũng làm giảm nhiệt độ của đất. Vì khi nước mưa rơi xuống đất nóng, nó không thể thấm qua cả bề mặt xốp nên dễ dàng cuốn trôi đất hơn, gây ra nạn xói mòn. Nhưng nếu đất mát hơn, nước mưa có khả năng thấm vào lớp nền. Như vậy, độ thấm nước của đất tăng lên đã tạo ra một môi trường giữ chặt hạt giống mới. Cùng với sự phát triển của khu rừng mới, tính đa dạng sinh học cũng cao hơn và nước mưa dồi dào hơn. Vùng thảo nguyên khô cằn với nước uống kém chất lượng và đất quá chua giờ đã trở thành một rừng mưa có nước uống thừa thãi cũng như đất màu mỡ, hết sức thuận lợi cho sự nảy nở tươi tốt của giới thực vật.

Biểu đồ 2. Sự cộng sinh giúp phục hồi rừng mưa

Khi một nhóm làm phim Nhật Bản đến Gaviotas để ghi lại điều khó tin được đã quan sát thấy những đám mây bay đến gần rồi lơ lửng trên thảo nguyên. Lúc những đám mây này trôi trên phạm vi mát mẻ của khu rừng, họ rất ngạc nhiên vì chứng kiến một cơn mưa gây khoan khoái, dễ chịu. Thật vậy, khu rừng xanh tốt mát hơn cánh đồng hấp thu sức nóng. Khi nhiệt độ mặt đất thấp, hơi nước trong mây dễ ngưng tụ thành mưa hơn. Đã qua rồi 450 năm phát quang, đốt rừng làm rẫy và trồng những loại cỏ xâm hại để nuôi trâu bò, giờ đây trong thiên đàng mới của Las Gaviotas, nấm và cây cối phát triển tốt nhờ sống cộng sinh một cách hài hòa, tạo điều kiện tái sinh cho cả khu rừng.

Bất kể những chuyển đổi khí tượng và chất lượng đất đáng kinh ngạc, có lẽ kết quả đáng ca tụng nhất là sự tăng giá trị của đất. Đất có năng suất là đất tốt. Trong thời gian 21 năm, mỗi mẫu Anh đất thảo nguyên biến thành rừng mưa, nếu chỉ tính nước uống, thực phẩm thu hoạch từ rừng và sinh kế có được, đã tăng giá trị gấp khoảng 3.000 lần.

Trước khi phục hồi, cư dân sống quanh vùng Las Gaviotas không có cơ may tìm được việc làm. Họ thường mắc bệnh đường tiêu hóa, không thể có nước uống an toàn và khó tiếp cận dịch vụ y tế. Nhưng chỉ một thế hệ sau thôi, nước đã là tài sản chung được phân phối miễn phí. Nước dư thừa bán cho người giàu ở Bogota – họ sẵn sàng trả số tiền tương đương với giá một chai nước nhập khẩu San Pellegrino hay Evian – đem lại cho Las Gaviota một nguồn thu nhập chưa bao giờ có.

Thôi thúc bởi các thành quả của Las Gaviotas: chi thu lành mạnh, danh mục các công nghệ mà giấy phép sử dụng được cấp cho khắp thế giới, tiền lương rộng rãi và phúc lợi cho cộng đồng địa phương với 2.000 dân, William B. Harrison Jr., chủ tịch công ty dịch vụ tài chính JP Morgan đã ủng hộ việc mở rộng diện tích làng từ 20.000 thành 250.000 mẫu Anh. Trên cơ sở phân tích những thị trường mới nổi của JP Morgan, ông đưa ra đề nghị một gói đầu tư trị giá 300 triệu đôla với tổng thống Columbia Alvaro Uribe. Một sáng kiến phát triển như thế có thể tạo ra 100.000 việc làm trong thập kỉ tới, đồng thời cân đối lượng phát thải carbonic của những nước như Bỉ và Hà Lan.

Biểu đồ 3. Mô hình Las Gaviotas

Ở nơi mà các dịch vụ công và doanh nghiệp truyền thống chẳng bao giờ đem lại lợi ích cho dân cư địa phương, thì tầm nhìn rộng và công việc mở đường của một người đã đáp ứng được nhu cầu của người dân. Việc chăm sóc xã hội và môi trường theo lý tưởng doanh nghiệp ấy được hoàn thành nhờ đã mô phỏng các quá trình hệ sinh thái. Thành công của Las Gaviotas cho thấy rõ là ảnh hưởng qua lại giữa áp suất, nhiệt độ, sức căng bề mặt, khả năng dẫn nhiệt, từ trường và nhiều hơn nữa đã khiến mưa rơi, cây cối phát triển. Một khi đã hiểu các mối liên kết động và sự nối liền những tấm thảm thêu của tự nhiên thì chúng ta sẽ có được những cách tiếp cận mới.

AN NINH LƯƠNG THỰC Ở CHÂU PHI

Trung tâm Songhai ở Porto Novo, thủ đô nước Benin, Tây Phi, được quản lý bởi Godfrey Nzamujo, một tu sĩ dòng Dominic. Năm 1985, chỉ một năm sau khi Paolo Lugari triển khai kế hoạch tái trồng rừng Las Gaviotas, cha Nzamujo đảm trách chương trình đẩy lùi nạn đói và cung cấp thực phẩm cho người châu Phi. Chương trình bắt đầu trên vài mẫu Anh đất đầm lầy do cựu tổng thống Benin cấp. Ngày nay, sau một phần tư thế kỉ, nó đã xoay chuyển tình thế, biến suy thoái môi trường thành một hỗ trợ mạnh mẽ cho an ninh lương thực và sinh kế ở châu Phi.

Dưới sự hướng dẫn của cha Nzamujo, Songhai phát triển thành một hệ thống lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng như thác nước nhiều tầng nhằm đạt những kết quả đáng kể. Nước thải cả xám lẫn đen từ nhà vệ sinh, việc giặt rửa cũng như mọi chất thải của người và thú đều được thu gom vào một bể phân hủy có ba ngăn. Lục bình, một loại cây xâm hại ở địa phương, được cắt nhỏ và cho vào bể phân hủy. Trong đó, hỗn hợp sinh khối tạo ra khí metan, cung cấp năng lượng cho địa phương. Sau quá trình khoáng hóa, phần sinh khối còn lại trở thành đồ ăn cho phiêu thực vật, phiêu động vật và sinh vật đáy; những loài này lại được dùng để nuôi cá trong dự án nuôi trồng thủy sản. Thiết kế bể phân hủy cho phép xử lý sinh khối và sản xuất gas ở mức độ cao, giống như biến đổi đột ngột axit - kiềm trong cơ thể chúng ta để chống vi khuẩn gây hại. Độ pH chuyển từ axit trong bể phân hủy sang độ kiềm cao ở ao trồng tảo ở gần đó. Bổ sung bởi ánh sáng mặt trời, vi khuẩn kị khí hỗ trợ vi tảo trong việc biến đổi mạnh mẽ CO 2 thành oxy, hoàn thành thiết kế hệ thống của tự nhiên nhằm loại trừ mầm bệnh. Giáo sư George Chan, người đã hiến trọn đời cho việc thiết kế những hệ thống canh tác và quản lý chất thải tổng hợp như thế có thể tự hào về các kết quả ấy.

Songhai đối mặt với một thử thách lớn về vệ sinh khác nữa: ruồi nhặng. Mặc dù có tính đến khả năng phun chất hóa học nhưng việc ấy không được phép thực hiện ở một môi trường sản xuất thực phẩm có kỳ vọng đạt nhãn sinh thái. Chiến lược của cha Nzamujo thật khác thường. Cha tìm đến con dòi, ấu trùng của ruồi, để giải quyết vấn đề.

Tất cả mọi thứ thải bỏ từ lò sát sinh ở trung tâm Songhai được thu gom vào một khu đặc biệt gồm hàng trăm bồn xi măng vuông chỉ sâu một gang tay và được bao bọc hoàn toàn bởi những con kênh nuôi cá chép. Một tấm lưới khổng lồ bao trùm khu ngoài trời ấy để ngăn chim bay vào. Mắt lưới chỉ lớn vừa đủ cho ruồi lọt qua. Ruồi sinh sôi nảy nở trên những thứ mà lò mổ thải bỏ vì không thể dùng làm đồ ăn được. Đám tiệc dành cho ruồi này đã biến khu đất thành một trại nuôi dòi to lớn với công suất mỗi tháng gần một tấn. Vậy mà không còn thấy một con ruồi nào ở những nơi khác của trung tâm nữa. Mọi con ruồi đều bu lại nơi có cái thứ đối với chúng là món cháo dinh dưỡng ngon lành, ăn ngốn ngấu rồi đẻ vô số trứng. Sau một thời gian, người ta phun nước vào chất thải đã được tiêu hóa phần lớn để dòi nổi lên trên và dễ thu hoạch hơn.

Có thể làm gì với dòi ư? Trước hết, người địa phương dùng nó để làm thức ăn rẻ tiền cho cá và chim cút. Cả cá lẫn trứng cút đều góp phần vào việc dinh dưỡng đầy đủ và an ninh lương thực của họ. Tuy nhiên, các enzim trong con dòi lại có tiềm năng tạo giá trị kinh tế lớn hơn. Chúng có đặc tính được chứng minh là chữa lành vết thương bằng cách kích thích tăng trưởng các tế bào sợi. Nhưng làm thế nào để có thể chiết enzim mà dòi vẫn còn sống để nuôi cá và chim cút? Một giải pháp vô cùng đơn giản: Ngâm dòi trong nước muối thì nó sẽ mửa ra enzim!

Đây lại là một thiết kế hệ sinh thái rất khéo léo. Mục tiêu ban đầu của cha Nzamujo là ngừa bệnh bằng một phương pháp trừ ruồi tự nhiên.

Giải pháp đó lại cung cấp enzim chữa bệnh một cách tự nhiên và hiệu quả. Trong khi sinh học và sinh hóa của con dòi cho thấy những đặc tính chữa bệnh, theo một giả thuyết mới, các enzim của nó phát ra một xung điện hầu như không thể đo được mà người ta chưa phát hiện vì không có máy móc thích hợp. Xung điện ấy kích thích sự phục hồi tế bào, thúc đẩy quá trình lành bệnh. Con dòi biết cách áp dụng các định luật vật lý (điện và từ tính) để làm vết thương mau lành.

Phương pháp chữa trị bằng dòi, đặc biệt cho người mắc bệnh đái đường, được nhiều chính phủ trên khắp thế giới chấp nhận. Một dạng “sạch” – không có dòi – có cơ may được cấp giấy phép nhanh để ra thị trường. Điều này sẽ rất được hoan nghênh vì nguyên nhân chính của các ca giải phẫu cưa cắt ở châu Phi là những vết thương không được chữa trị.

MỘT HÒN ĐẢO BỒNG BỀNH GIẤC MƠ

Gần một ngàn năm trước, các nhà buôn lớn nhất của Florence và Nga đã xây dựng nhà thờ và kho hàng ở Gotland, một hòn đảo tuy nhỏ nhưng đặc biệt nằm giữa biển Baltic. Đến thăm Visby, thành phố chính trên đảo, du khách sẽ có những ấn tượng khó quên. Bức tường đá lớn bao quanh thành phố không những chứa đựng nhiều tòa nhà và đại giáo đường lịch sử mà còn nhiều truyền thống nữa.

Đến thế kỉ hai mươi mốt, cư dân đảo đấu tranh tìm phương hướng đạt sự phồn vinh trong nền kinh tế toàn cầu hóa. Có vẻ như du lịch là khả năng lựa chọn duy nhất. Thật vậy, với gần một triệu khách trong năm, du lịch góp phần lớn nhất cho nền kinh tế của Gotland. Trong kỳ nghỉ hè, số cư dân địa phương tăng gấp mười lần, để rồi lại tụt xuống như cũ trong suốt thời gian còn lại của năm.

Tuy vậy, người dân ở đây lại muốn kiến tạo một tương lai cho quê hương của họ, nhất là cho các thế hệ tương lai; nếu không, các thế hệ này sẽ rời đảo sớm như có thể. Tầm nhìn của họ là xây dựng một cộng đồng bền vững phù hợp với các nguồn lực của địa phương, xứng đáng với bối cảnh những thành tựu lịch sử to lớn của nó và sự công nhận là Thành phố Di sản Thế giới của UNESCO. Theo lời mời của GS. TS. Carl-Göran Hedén, một thành viên của Hàn lâm viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, cộng đồng đã cùng với sinh viên, chuyên gia ngân hàng, nhà lập chính sách, nhà nghiên cứu và doanh nhân làm một bài tập hình dung để tìm giải pháp.

Bất cứ quan sát viên nào tìm kiếm những cơ hội phát triển khác với du lịch đều tập trung ngay vào vùng nông thôn. Với những nhà thờ và nhà tư nhân tuyệt đẹp, phong cảnh đồng quê được tạo hình một cách đáng yêu qua nhiều thế kỷ. Một trăm năm trước, khi củ cải đường được du nhập vào đảo, việc sản xuất nó phát triển thành một ngành công nghiệp mới. Tuy nhiên, khi quá trình toàn cầu hóa được củng cố, nhà máy đường phải đóng cửa vì không đủ sức cạnh tranh nữa. Không có khả năng nào khác để tiếp tục nghề nông, ngoại trừ cà rốt. Nổi tiếng với màu hung đỏ, cà rốt Gotland có được vị ngon tuyệt nhờ đất trên đảo có tính kiềm. Mặc dù không gặp vấn đề gì trong khi sản xuất, nhưng việc bán cà rốt từ một đảo nằm giữa biển Baltic là một thách thức. Hơn nữa, những nhà cung cấp các cửa hàng thực phẩm thường loại ra một lượng lớn nông sản không đáp ứng tiêu chuẩn ngặt nghèo của họ.

Cư dân đảo đã phát triển một phương pháp sáng tạo dựa vào lợi thế của sự lưu chuyển chất dinh dưỡng trong tự nhiên, đồng thời tạo ra giá trị và việc làm. Håkan Ahlsten, chuyên gia ngân hàng ở địa phương, thích ý tưởng làm một sản phẩm đơn giản: bánh cà rốt nướng. Sẵn có một nguyên liệu dồi dào, tươi tốt để sử dụng, thì không thể nào bỏ qua một doanh nghiệp sản xuất bánh cà rốt được. Sau khi đạt thỏa thuận, họ nhanh chóng tạo một công thức làm bánh cà rốt ngon lành. Bánh nướng Gotland đông lạnh rất được ưa chuộng trên khắp nước Thụy Điển và ngay cả ở nơi xa xôi như châu Á nữa. Trong vòng năm năm, số lao động ở hiệu làm bánh địa phương đã tăng vọt từ năm lên tới ba mươi.

Sáng kiến quan trọng kế tiếp bắt nguồn từ ý muốn đạt giá trị thị trường lớn hơn bằng cách sử dụng toàn bộ vụ mùa cà rốt. Ông Yngve Anderrson, một công dân đáng trọng khác của Gotland, đã đầu tư vào việc thiết kế và xây dựng một trung tâm phân loại cà rốt, nơi mà gần cả sản lượng có thể được tồn kho, phân loại và chế biến bằng máy móc tối tân.

Lượng cà rốt to lớn được phân ra nhiều loại riêng biệt bằng máy. Mỗi loại được đóng gói một cách khác, từ cà rốt tí hon đến cà rốt thon dài, cà rốt mập và lùn, đến loại củ có hình dáng khác thường. Đáng ngạc nhiên là cà rốt tí hon rửa sạch và đóng gói trước kia xem như chẳng có giá trị nào trên thị trường vì quá nhỏ, nay lại bán được nhiều gấp bốn lần cà rốt thông thường. Những củ to nhất không được đóng gói mà dùng để ép lấy nước, một thị trường ngách đem lại nhiều lợi nhuận. Thú vị thay, những củ cà rốt to nhất lại cho nhiều nước nhất – 40% nhiều hơn bình thường nếu tính theo thể tích. Thay vì thải bỏ, bã cà rốt được dùng làm đồ ăn lý tưởng cho heo.

Việc phân loại cà rốt nhằm tạo giá trị cao hơn lại đặt ra nhiều thách thức lớn. Máy móc chỉ có thể kham nổi việc chế biến toàn bộ sản lượng cà rốt nếu hoạt động đều trong cả năm, chớ không tập trung vào mùa thu hoạch chỉ kéo dài sáu tuần lễ. Tuy nhiên, chế biến suốt 12 tháng đòi hỏi phải đầu tư vào việc làm lạnh kho chứa hàng ở nhiệt độ bất biến là 0 o C. Khi tính khả thi của công cuộc kinh doanh này được chứng minh bằng giá bán cao hơn, thì thách thức kế tiếp là việc đáp ứng nhu cầu năng lượng hết sức lớn lao của hoạt động cả năm.

Khi xem các con số và biểu đồ liên quan, ông Yngve Andersson quyết định chấp nhận mạo hiểm, chỉ sử dụng năng lượng gió để cung cấp điện cho xí nghiệp. Toàn bộ hoạt động − từ trữ hàng, phân loại, chế biến, đóng gói, bán ra thị trường cho đến đông lạnh bánh cà rốt − đều dùng phong điện. Tiền đầu tư vào năng lượng gió dễ dàng lấy lại được từ hoạt động kinh doanh quốc tế. Tổng số lao động sử dụng trực tiếp và gián tiếp lên tới khoảng 250 người. Việc suy tính lại vấn đề cà rốt đã giúp người Gotland có được một cách thức tiến bộ để giảm chi phí, đồng thời tạo ra việc làm và an toàn sinh kế.

Việc tìm thấy giá trị ở những gì có được tại địa phương dẫn đến những ngành công nghiệp vững bền, có sức cạnh tranh và có thể ảnh hưởng đến nền kinh tế, ngay cả khi nền kinh tế ấy thuộc về một đảo biệt lập trên biển Baltic. Dự án cà rốt là một trường hợp gây ấn tượng mạnh nhất, nhưng đó không phải là sáng kiến duy nhất của cư dân đảo. Nhiều bước đột phá khác chứng tỏ tính tiên phong của họ. Việc kết hợp sản xuất bia với bánh mì cũng đáng được khen ngợi. Hãng bia Gotland cung cấp một loại bia ngon tuyệt cho cư dân địa phương. Hèm còn lại từ quá trình sản xuất bia được chở tới hiệu bánh mì để dùng làm bánh mì – lại một thí dụ điển hình nữa của việc chuyển hóa chất thải của một quá trình thành nguyên liệu cho một quá trình khác. Bằng cách sử dụng cái gì có được ở địa phương, việc lưu chuyển chất dinh dưỡng và khích lệ doanh nhân thực hiện những ý tưởng khả thi, cư dân đảo Gotland đã đi trước những người đồng thời của họ hàng mấy năm trời.

CÁC GIẢI PHÁP TIẾN BỘ CỦA LÀNG PUEBLO

Những đám cháy rừng dữ dội thường trở thành tin thời sự. Hằng năm, nhiều đám cháy rừng đã tàn phá những hệ sinh thái rộng lớn ở miền tây Hoa Kỳ. Cục quản lý đất đai của bang New Mexico đã nhận tài trợ từ chính quyền liên bang để chi trả cho việc loại bỏ gỗ đường kính nhỏ (đến 18cm) ra khỏi đất làng Picuris Pueblo. Dù bị thiêu hủy hay vứt bỏ vào bãi rác, gỗ vụn cũng góp phần làm ô nhiễm không khí vì phát sinh khí carbonic Lynda Taylor và Robert Haspel đề nghị một phương án khác, và làm việc với các già làng Picuris Pueblo để tìm giải pháp lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng phù hợp với phong tục tập quán của người Pueblo.

Việc loại bỏ gỗ nhỏ nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy rừng được thực hiện nhanh chóng. Phần lớn số gỗ ấy được phơi khô rồi cho vào một container tái sử dụng và được thiêu đốt không hoàn toàn bằng cách giữ khói lại, nghĩa là biến đổi gỗ thành than củi. Tuy nhiên, vì tôn trọng truyền thống của người Pueblo nên cần phải xóa những dấu vết do xe thu dọn bụi rậm để lại trong rừng. Bổi làm bằng gỗ nhỏ được cấy bào tử một loại nấm bản địa rồi rải lên các dấu vết ấy. Lạ thay, chỉ hai năm sau mọi dấu vết đều biến mất. Các thành viên bộ lạc thu nhặt nấm để làm thức ăn và dùng phần thải bỏ giàu axit aminô làm nguyên liệu chế biến đồ ăn cho bầy bò rừng của gia đình Sam ở tại địa phương. Nhờ có đủ thức ăn cho bầy bò và sự hỗ trợ thường xuyên của Taylor và Haspel, gia đình Sam có thể cung cấp thịt bò rừng cho các thị trường thương mại.

Biểu đồ 4. Hệ thống Picuris Publeblo

Công việc khởi đầu như một cố gắng làm giảm nguy cơ cháy rừng đã trở thành một hệ thống sinh học tổng hợp tạo ra việc làm, thực phẩm, nhiên liệu và vật liệu xây dựng, đồng thời thay thế hóa chất và xăng. Kinh nghiệm của làng Picuris Pueblo là một thí dụ về phát triển kinh tế dựa vào các hệ thống tự nhiên, sử dụng những gì có ở địa phương và xây dựng trên truyền thống của người bản địa châu Mỹ.

Khi chúng ta thay thế những tiêu chuẩn cũ bằng một hệ thống có khả năng lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng, thì một hệ thuyết kinh tế hoàn toàn mới xuất hiện. Những giải pháp khác thường có được từ việc lý giải lại tự nhiên cũng như chức năng của năng lượng và chất dinh dưỡng, những giải pháp ấy cho phép chúng ta đạt hiệu quả sử dụng nguồn lực cao hơn, thiết lập những ngành công nghiệp có sức cạnh tranh, tiếp nhận những đổi mới tạo ra việc làm và giá trị gia tăng. Đó là cách thức các hệ sinh thái phát triển thành những hệ thống ngày càng hiệu quả hơn, sử dụng ngày càng ít năng lượng hơn, cho dù số loài vật cứ tăng lên mãi. Đó là một thác nhiều tầng bao gồm tất cả đã dẫn đến sự phong phú trên mọi bình diện.

BÃ MÍA, MỘT GIẢI PHÁP NGỌT NGÀO

Những lượng chất thải nông nghiệp khổng lồ mà công nghệ chế biến thực phẩm của chúng ta tạo ra cũng có thể được xử lý khôn khéo bằng cách phản ánh các hệ sinh thái. Lấy thí dụ đường có nguồn gốc chủ yếu từ cây mía. Hàm lượng đường trong cây mía dao dộng trong khoảng 10 - 15%. Như vậy, mỗi tấn đường sản xuất được chỉ là một phần nhỏ của sinh khối cây mía. Thông thường phần chất thải còn lại, tức là bã mía, bị thiêu hủy. Các hệ thống tự nhiên ít khi dùng lửa như một nguồn năng lượng, trong khi con người lúc nào cũng sử dụng nó. Bã mía là một nguồn nhiên liệu vừa rẻ vừa dễ có, nhưng thành phần duy nhất thật sự cung cấp năng lượng là linhin. Các thành phần khác, xenluloza và hemi-xenluloza, chủ yếu thải ra khí carbonic khi thiêu hủy vì chúng cháy mà không cho nhiệt lượng hữu ích.

Nếu như chúng ta dùng bã mía để làm giấy, sản phẩm từ giấy và các tông, như đã được thực hiện trên quy mô nhỏ, chắc hẳn chúng ta sẽ đạt kết quả tốt hơn. Loại sợi nhiệt đới này không thích hợp với mô hình quản lý dây chuyền cung cấp hiện tại dựa vào những đồn điền thông và bạc hà rộng lớn trên khắp thế giới. Tuy nhiên, một ước tính cho thấy những con số đáng ngạc nhiên. Với mức sản xuất hàng năm từ 15 đến 30 tấn trên mỗi mẫu Anh, bã mía cho từ 100 đến 200 tấn sợi trong 7 năm, thời gian cần thiết để khai thác những cây thông mọc mau nhất. Về mặt cung cấp sợi, cây mía dễ dàng vượt qua những loại cây ở vùng ôn đới.

Như vậy chúng ta bắt đầu thấy có thể sử dụng nguyên liệu tái tạo như thế nào, đồng thời xây dựng những cụm công nghiệp có khả năng hoạt động tốt. Chính vì sự gắn bó với cái logic của những ngành công nghiệp nhiều chất thải (chỉ lấy đường và đốt bỏ bã mía trong trường hợp vừa mới nêu) mà chúng ta đã phải trả giá đắt đỏ bằng sự phát thải carbon nguy hại. Chính sự cả tin vào những tính toán thiển cận đã khiến chúng ta chỉ chiết xenluloza từ cây thông và phung phí 70 đến 80% sinh khối của cây. Còn nhiều thí dụ khác nữa. Việc thu hoạch hạt cà phê loại bỏ một lượng chất thải gây sửng sốt lên tới 99,8% tổng số sinh khối. Theo những nghiên cứu mới nhất về chất thải rắn ở Hoa Kỳ, nếu chi một đô la cho việc xử lý rác thải hộ gia đình thì phải tốn đến 70 đô la để giải quyết chất thải từ nông nghiệp, hoạt động khai thác mỏ và công nghiệp!

Bạn hãy tưởng tượng chúng ta sản xuất thực phẩm như tự nhiên: lưu chuyển chất dinh dưỡng qua nhiều giới khác nhau, từ cây đến nấm đến thú vật đến vi khuẩn đến tảo và ngược trở lại, theo nhiều hướng và với nhiều cách kết hợp khác nhau, tùy theo nơi cư trú riêng biệt. Chỉ cần những nguồn năng lượng duy nhất là ánh sáng và trọng lực, lúc nào cũng có sẵn và lại miễn phí! Đây là những tia sáng le lói của một nền kinh tế mới bám chặt vào những mô hình mạnh mẽ lưu chuyển chất dinh dưỡng và thường xuyên tạo ra thực phẩm, chỗ ở, việc làm, năng lượng và thu nhập.

CÁC HỆ THỐNG TỔNG THỂ Ở THÀNH PHỐ

Mô hình thác nhiều tầng cũng có tác dụng ở những khu phố và khu công nghiệp. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Thành phố Sinh thái ở Kitakyushu, Nhật Bản, đã mọc lên từ những đống đổ nát của bãi chất thải ô nhiễm bên bờ vịnh Dokai mà hồi trước người ta gọi là “Biển Tử thần”. Kitakyushu là một cơ sở sản xuất sắt tăng trưởng nhanh trong thời gian đầu, nhưng khi cạnh tranh quốc tế khiến giá thép hạ thấp, người ta đã phó mặc nó cho cư dân thành phố. Chính quyền tỉnh đóng vai trò chính trong việc bảo đảm tài trợ cho quá trình chuyển đổi cơ cấu từ công nghiệp nặng sang công nghiệp môi trường. Trong thời gian Toshihiko Shirai làm giám đốc, kế hoạch Thành phố Sinh thái Kitakyushu đã cải tạo cả phần phía đông của khu vực rác thải Hibiki, cũng như phát triển, thúc đẩy các ngành công nghiệp môi trường và các công nghệ tiên tiến. Mỗi năm, hàng ngàn thực tập sinh và tình nguyện viên quốc tế đến Thành phố Sinh thái để học tập những công nghệ “3R” (reduce, reuse, recycle: tiết giảm, tái sử dụng, tái chế) hàng đầu, rồi trở về quê hương của họ xây dựng dự án, chia sẻ bí quyết mới tiếp thu được.

Rõ ràng việc nắm lấy thời cơ không chỉ có hiệu quả, mà còn là thiết yếu đối với tầng lớp lãnh đạo chính phủ và công nghiệp. Tuy nhiên, một mô hình kinh tế mới chỉ có thể thành công nếu thúc đẩy các sáng kiến kinh doanh ở cơ sở. Đây chính là nơi có khả năng truyền cảm hứng cho người chưa được nhận cảm hứng, tiếp cận người chưa được tiếp cận, nơi có cơ hội làm việc chung với những ai thường không nhận được sự quan tâm hay cơ may nào. Điều ấy sẽ thay đổi nhận thức của chúng ta để có thể làm tốt hơn trong thế giới hiện tại. Việc trao quyền cho thanh niên, nhất là những thanh niên lọt vào cái bẫy thất nghiệp và nghèo khó, có thể đạt những thành quả kinh tế to lớn. Cái cấu trúc khan hiếm giả tạo không hấp dẫn đối với những ai phải chịu đựng nó. Nếu bạn không có việc làm, đói khát, yếu đuối hay bị lợi dụng, thì sinh kế không phải là cuộc trò chuyện xã giao. Đó là vấn đề sống còn trước mắt. Nếu hành động theo cách thức của các hệ thống tự nhiên, chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra nhiều việc làm hơn, đồng thời nâng cao năng suất và cải thiện hiệu quả sử dụng nguồn lực. Bạn sẽ không bao giờ nghe nói cây, cá hay nấm bị thất nghiệp cả!

Xã hội chúng ta có thể đạt tới sự thịnh vượng như thế nào? Làm sao chúng ta có thể thường xuyên nhận được các nguồn tái tạo cho thực phẩm, chỗ ở, sinh kế và sức khỏe? Trong việc phản ánh những phương pháp thành công của các hệ sinh thái, chúng ta có thể bắt đầu lựa chọn những mô hình có một phạm vi rộng rãi, một xu hướng lưu chuyển, một mục tiêu bảo tồn hành tinh cùng các loài sống trên đó và một tương lai vĩnh cửu. Đó là nền kinh tế đích thực. Khi chúng ta hiểu rõ hệ thuyết ấy, hình ảnh của Nền Kinh tế Xanh Lam sẽ hiện ra như chim phượng hoàng tái sinh từ tro tàn của tình trạng bất ổn kinh tế, thu hút sức mạnh và cảm hứng từ tự nhiên.

CHƯƠNG BA

HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NGUỒN CỦA TỰ NHIÊN

Tự nhiên dệt các tấm vải của mình bằng những sợi dài nhất.

Mỗi mảnh vải nhỏ của tự nhiên cho thấy cấu trúc của cả bức thảm thêu.

– Richard Feynman

CẤU TRÚC VÀ DÒNG CHẢY

Chúng ta có thể học những phương pháp đơn giản và thực dụng để tạo ra tiện nghi trong nhà từ các dòng chảy nước và không khí với những đặc chất vật lý tuyệt vời, cũng như từ các hệ thống giản đơn, hài hòa của những loài rất khác nhau như mối, ngựa vằn, bọ sa mạc Namib và trai. Nếu làm theo cái cấu trúc mới ấy, chúng ta có thể đạt nhiều kết quả hơn với ít năng lượng hơn và bảo đảm những điều kiện sức khỏe sẽ tốt hơn bao giờ hết. Chúng ta có thể loại bỏ nhiều bộ phận và sản phẩm được xem như không thể thiếu trong ngành xây dựng hiện đại. Sao có thể được như thế?

Những tòa nhà hoàn toàn khép kín và được cách ly tối đa để tiết kiệm năng lượng ít có khả năng tự điều hòa. Cần phải dùng máy bơm những lượng không khí nhất định qua tòa nhà để giữ sự thoải mái dễ chịu cho người sống nơi đó. Đáng tiếc là hơi ẩm lại tích tụ trong những tòa nhà khép kín, nhất là ở tầng hầm (không khí ẩm nặng hơn nên chuyển động xuống dưới). Phòng ngủ trở nên nóng vì không khí khô, gây khó khăn cho hệ thống hô hấp của chúng ta, trong khi những hạt bụi từ việc sử dụng máy móc điện tử tích tụ lại. Nhiều hạt bụi chứa tĩnh điện. Bọ mạt sinh sôi nảy nở trong những tấm thảm nhờ cửa sổ ba lớp kính với màn lọc tia tử ngoại tạo điều kiện ấp trứng lý tưởng cho chúng.

Mạt bụi là loài tương cận nhỏ tí ti của nhện. Chúng sống bằng gầu và vảy da của người. Mạt bụi là một thủ phạm quen thuộc gây các chứng dị ứng da và bệnh đường hô hấp như bệnh suyễn. Muốn loại trừ bọ mạt phải dùng đến những hóa chất mạnh có thể tồn tại hàng tháng trong tòa nhà khép kín, bên cạnh những hóa chất hữu cơ dễ bay hơi có trong đa số chất keo dùng cho thảm và đồ đạc. Đó không phải là cách thức chúng ta hình dung một tòa nhà sinh thái! Mặc dù chúng ta có thể tiết kiệm 30% năng lượng – thật ra có khả năng tạo ra tất cả điện dùng trong tòa nhà bằng pin mặt trời – nhưng độc tính của những hóa chất đắt đỏ và tình trạng căng thẳng của hệ thống miễn dịch của chúng ta là những tác động phụ ngoài ý muốn. Trái lại, nếu thiết kế tòa nhà hiệu quả năng lượng bao gồm những giải pháp thành công và được áp dụng hàng triệu năm bởi những loài sống trong một nơi cư trú tương tự, thì chúng ta sẽ ghi nhận một sự khác biệt hoàn toàn của những tòa nhà có lợi cho sức khỏe cũng như cách thức hoạt động của các hệ thống trong những tòa nhà ấy. Trong thực tế, những tòa nhà lành mạnh có hiệu quả gấp đôi vì chúng làm giảm chi phí năng lượng và y tế, đòi hỏi ít vốn mạo hiểm hơn cho việc xây dựng và bảo đảm đầu tư sẽ có lãi nhiều hơn. Bằng cách nào vậy?

MỐI, BẬC THẦY CỦA DÒNG CHẢY

Những nhà nông đầu tiên trên trái đất là mối và kiến. Có lẽ 100 triệu năm trước đây, mối đã đáp ứng được nhu cầu sinh tồn của mình trong điều kiện thời tiết biến đổi. Quá trình thích ứng của chúng thành công nhờ một hệ thống canh tác tương tự như nhà kính trồng rau quả. Chúng đã hoàn thiện một phương pháp điều hòa nhiệt độ và độ ẩm trong tổ, cho phép thu hoạch nhiều nấm, món ăn chủ yếu của chúng. Chúng đã đạt thắng lợi trong an toàn lương thực và chuyển dần từ săn bắt hái lượm sang định canh định cư một thời gian dài trước khi con người khôn ngoan (homo sapiens) xuất hiện.

Khả năng kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và khí áp đáng phục ấy tuân theo các định luật vật lý cũng như áp dụng những phép tính phức tạp vào việc canh tác và xây dựng. Mối đã hoàn thiện việc thiết kế những ống thông hơi, nơi không khí trở nên ấm và bay lên phía trên, tạo ra một độ chênh lệch áp suất trong tổ. Vì tổ mối có những đường ngầm tí ti thông với môi trường xung quanh nên không khí bên ngoài bay vào tổ làm cân bằng áp suất. Điều này minh họa chính xác định luật Newton thứ ba về chuyển động: “Mỗi lực tác động đều có một phản lực ngược chiều với cùng độ lớn.” Nhiệt độ của không khí bay qua các đường ngầm thay đổi rất ít nhờ tác dụng ổn định nhiệt của lớp đất nằm sâu hơn. Vì thế, độ ẩm và nhiệt độ bên ngoài sẽ quyết định lượng hơi ẩm còn lại trong không khí vào tổ nhà kính. Mối biết cách tính toán và xây dựng tổ ở bất cứ nơi nào trên thế giới, ở mọi vùng khí hậu và bảo đảm điều kiện phát triển lý tưởng cho ti thể nấm trắng, nguồn thức ăn bổ dưỡng chính của chúng.

Trong những năm 50 của thế kỷ 20, kiến trúc sư Thụy Điển Bengt Warne quan sát tổ mối ở Zimbabwe. Phác họa ban đầu của ông về những dòng chảy không khí trong gò mối, công bố trong quyển På Akacians Villkor (Về điều kiện sống của cây xiêm gai) có vẻ đơn giản nhưng lại là một thách thức đối với khả năng thích ứng của ngành kiến trúc hiện đại. Phải cần đến một kiến trúc sư Thụy Điển khác, Anders Nyquist (người đã từng gặp Warne nhưng chưa bao giờ hợp tác với ông này) để lập những công thức toán học nhằm quy tắc hóa những nhận thức của Warne thành một mô hình mà nếu so sánh với nó, các hệ thống quan trắc khí hậu tự động hiện nay sẽ trở thành lỗi thời. Dựa trên những nghiên cứu về cấu trúc tổ mối, Nyquist khám phá ra rằng có thể thiết kế những tòa nhà tiết kiệm năng lượng được điều hòa nhiệt độ theo nhu cầu của người ở trong nhà mà không phải nhốt họ trong một phòng kín hơi và cách ly hoàn toàn. Nơi nào không khí không lưu thông được, vi khuẩn và vi trùng có hại sẽ sinh sôi nảy nở. Trong một không gian như thế, khi một người hắt hơi thì tất cả mọi người sẽ bị cảm lạnh. Đó không thể là mục đích của tiết kiệm năng lượng!

Trường Laggarberg ở Timrå ngay bên cạnh thành phố Sundsvall (Thụy Điển), là một thiết kế của Nyquist dựa vào kỹ năng phi thường của cả loài mối lẫn những nền văn minh cổ xưa trong việc sưởi ấm hoặc làm mát nơi cư trú của mình mà không ngốn nhiều năng lượng hay sử dụng kỹ thuật cách ly hóa học hết sức tốn kém. Một hệ thống gồm nhiều lỗ thông và ống dẫn cho phép những dòng chảy không khí điều hòa nhiệt độ và giữ sự mát mẻ cho tòa nhà.

Mặc dù mối có kỹ năng đặc biệt hữu ích, loài côn trùng này bị buộc tội háu ăn gỗ ở khắp nơi trên thế giới. Nhưng nếu như chúng ta biết rằng mối có tác dụng làm cho đất màu mỡ lâu dài, có lẽ chúng ta ít có ác cảm và đánh giá chúng cao hơn. Thật vậy, thông thường 15% thảo mộc trở thành nguồn dinh dưỡng của loài nấm mà mối tiêu thụ. Quá trình phân hủy những mảnh gỗ vụn phát ra hơi ấm sưởi chúng trong mùa đông, đồng thời làm giàu lớp đất sâu trong hàng chục năm tới.

Chúng ta có thể học tập cách thức thông khí liên tục của loài mối trong một tòa nhà không cần điều hòa nhiệt độ. Nếu thay không khí thường xuyên, sẽ giảm được nguy cơ mắc “hội chứng tòa nhà gây bệnh” (sick building syndrome). Trong một tòa nhà như thế, không khí ngột ngạt và đầy vi khuẩn ngưng đọng lại, dẫn đến căn bệnh nhiễm nấm và vi khuẩn. Trong thế giới của loài mối, hệ thống thông khí cũng điều hòa độ ẩm là yếu tố có tính quyết định đối với phát triển của loài nấm mà mối cần để sống. Hệ thống lưu chuyển không khí của mối luôn luôn bảo đảm cho tổ có nhiệt độ chính xác là 30 0 C và độ ẩm 61%. Biến số duy nhất mà mối không kiểm soát được là nước. Lúc mưa lớn tổ có thể bị ngập nước. Tình trạng căng thẳng ấy báo hiệu cho loài nấm Termitomucis − một món ngon cho cả người sành ăn − sinh sôi nảy nở để bảo đảm sự sống còn của mình. Còn mối chúa thì giữ bào tử nấm trong miệng, đem tới nơi an toàn để bắt đầu canh tác ở một tổ mới.

Thật may là cao ốc đầu tiên mô phỏng công việc tài tình của mối được dựng lên ở Harare, thủ đô nước Zimbabwe. Trung tâm buôn bán và văn phòng Eastgate, một tòa nhà 10 tầng do nhóm kỹ sư Anh Arup xây dựng trong những năm 80 của thế kỷ 20 được điều hòa nhiệt độ chỉ bằng không khí lưu chuyển tự nhiên. Về mặt kinh tế, hệ thống đổi mới ấy cũng có sức thuyết phục. Trừ đi khoảng trống giữa các tầng dành cho những ống dẫn không khí, điểm hòa vốn giảm từ 55 xuống 46%, nghĩa là về cơ bản, cộng thêm một tầng ở cùng một độ cao, đồng thời giảm chi phí đầu tư (trong trường hợp này, tiết kiệm 3,5 triệu đô la) và chi phí vận hành từ 10 đến 15%. Nhiều ngân hàng tài trợ cho những dự án xây dựng ít rủi ro và mang lại nhiều lãi hơn, đòi hỏi ít vốn hơn và tính giá cho thuê tương đối thấp. Những đặc tính kinh tế dài hạn như: chi phí thấp, không cần bảo quản, thông khí tự nhiên để điều hòa nhiệt độ mà không cần đến phương pháp cơ học đắt tiền cũng thu hút những nguồn tài chính khác.

NHỮNG SỌC KHÁC MÀU

Qua ngựa vằn, chúng ta có thêm hiểu biết về những công nghệ có thể giảm bớt, trong vài trường hợp còn loại bỏ được yêu cầu cách nhiệt ở nhiều vùng trên thế giới bằng cách điều hòa nhiệt độ bề mặt. Ngựa vằn có khả năng làm nhiệt độ ngoài da của nó giảm gần 13,5 º C nhờ những luồng không khí cực nhỏ tạo nên bởi tác động qua lại giữa những sọc trắng và đen của nó. Đây lại là một “tinh chất” hoàn hảo khác của các định luật vật lý được dạy ở trường nhưng có lẽ không được hiểu trong ứng dụng cụ thể. Mặc dù ngành kiến trúc tìm cách điều tiết nhiệt độ bằng tính phản xạ nhiệt của màu trắng, nhưng trường hợp ngựa vằn lại chứng minh là nên sơn các tòa nhà đen và trắng hơn. Chúng ta biết rằng màu trắng phản chiếu ánh mặt trời, vì vậy làm giảm sức nóng. Màu đen hấp thụ ánh mặt trời nên làm tăng nhiệt độ bề mặt. Do đó, không khí trên những sọc trắng mát hơn không khí trên những sọc đen. Không khí nóng ở những sọc đen nhẹ hơn nên bay lên trên, khiến áp suất ở đó thấp hơn áp suất không khí ở những sọc trắng. Chênh lệch áp suất ấy làm phát sinh những luồng khí cực nhỏ làm mát bề mặt mà không cần đến hệ thống thông khí cơ học. Đó chẳng phải là một điều khác biệt đáng lưu ý hay sao? Nó có thể được thương mại hóa không?

Một tòa nhà văn phòng của công ty Daiwa House ở Sendai (Nhật Bản) cũng do Anders Nyquist thiết kế, đã lợi dụng sự tương tác giữa trắng và đen. Trong khi điều hòa nhiệt độ mặt ngoài tòa nhà, tác động qua lại giữa những bề mặt có màu tương phản khiến nhiệt độ trong nhà giảm bớt chừng 6,6 º C vào mùa hè. Như vậy, chỉ riêng tác động vật lý của những bề mặt trắng và đen cũng đủ làm giảm nhiệt độ trong nhà, tiết kiệm khoảng 20% năng lượng tiêu dùng. Mặc dù không ấn tượng bằng 13,5 º C của ngựa vằn, con người chúng ta đạt kết quả đó chỉ trong vài thập kỷ, trong khi ngựa vằn đã làm chủ kỹ thuật hàng trăm ngàn năm rồi. Áp suất thấp và cao được cân bằng bởi những cơn gió cực nhỏ. Thay vì cách ly nhiệt, tác động qua lại của các lực vật lý ngăn chận hơi nóng từ bên ngoài, giảm bớt lượng polyurethan (với chất phòng cháy) hay sợi thủy tinh dùng bên trong nhà. Thực ra ngựa vằn chỉ có lớp mỡ cách nhiệt dưới những sọc đen, còn cơ nằm dưới những sọc trắng không cần lớp mỡ như thế. Nghĩa là vật liệu được tiết kiệm, thật đơn giản. Hệ thống điều hòa nhiệt độ trên đây không ngừng hoạt động, chừng nào còn sự tương tác giữa trắng và đen, nghĩa là chừng nào mặt trời còn soi sáng và các định luật vật lý tiếp tục có tác dụng.

Nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng, ngày nay các kiến trúc sư đề nghị nên cách ly bên trong và dưới mái nhà nhằm ngăn chận sức nóng hay hơi lạnh từ ngoài vào. Để đạt mục đích ấy, thông thường những người xây dựng dùng chất polyurethan hay sợi thủy tinh được chế biến với nhiều nguyên liệu và năng lượng. Ngựa vằn cho thấy cách tận dụng các định luật vật lý có thể đoán trước để làm mặt ngoài tòa nhà bớt nóng hay lạnh. Điều ấy đồng nghĩa với giảm nhu cầu sử dụng hóa chất hay hệ thống điều hòa đắt tiền. Sự tương tác dựa trên áp suất và nhiệt độ không đòi hỏi chi phí phụ trội, lại hoạt động liên tục. Thật vậy, các định luật vật lý không có ngoại lệ.

MỘT SA MẠC PHONG PHÚ

Quan sát sắc thẫm và quãng đời khác thường của cây Welwitschia mirabilis, một loài cây sa mạc, chúng ta có thêm lý do để nhận định rằng màu trắng không thôi chỉ đem lại sự thoải mái ngắn ngủi, nếu nói về nhu cầu chống nóng. Sa mạc Namib đã khô cằn ít nhất 55 triệu năm và được xem như vùng hoang mạc xưa nhất thế giới. Một con châu chấu tình cờ nhảy từ một cục đá xuống cát nóng sẽ bị cháy sém và chết trong vòng vài phút. Ở môi trường khan hiếm nước này, bảy năm mới mưa một lần, nhưng cây Welwitschia không chỉ sống sót mà chắc còn lập kỷ lục là loài cây sống lâu nhất trái đất với quãng đời dài khoảng 2.000 năm hay hơn thế nữa. Cây Welwitschia biết cách giữ hầu hết những giọt sương đọng trên hai cái lá của nó cũng như có khả năng hút hơi ẩm từ chỗ sâu tới hai mét với chiếc rễ cái dài.

Những màu sáng phản chiếu ánh mặt trời và làm giảm sự hấp thu nhiệt ở bề mặt. Vì con người thích sống ở những vùng có nhiệt độ tương đối thấp, họ sẽ gặp trở ngại trong môi trường hoang mạc. Mục đích chính của những sinh vật sống ở sa mạc không phải là đạt sự mát mẻ mà là hạ điểm sương xuống tới mức chúng có thể giữ lấy cả những lượng ẩm rất nhỏ. Một mặt phẳng mát nâng điểm sương lên nên làm giảm lượng nước thu góp vào mỗi sáng. Những màu thẫm khiến điểm sương hạ xuống với một bề mặt ấm hơn và không khí tương đối mát. Điều ấy nghĩa là cây cối và bọ cánh cứng sẽ hấp thu một lượng nhiệt lớn hơn nếu như chúng không thể phát tán nhiệt. Các thành viên của hệ sinh thái hoang mạc ấy sống sót nhờ giảm được nhiệt bằng cách thông khí và phát tán nhiệt, một bằng chứng khác của việc áp dụng các nguyên lý vật lý trong tự nhiên.

Sa mạc Namib cũng là nơi cư trú của nhiều loại địa y. Chúng thật ra không phải là một loài cây mà đúng hơn, là một hệ thống cộng sinh hay một hỗn hợp của hai loài sinh vật, đó là nấm và tảo. Nấm hoạt động như phần thân thu góp sương sớm, sương chiều cho toàn hệ thống địa y. Còn tảo quang hợp chất dinh dưỡng cần cho sự sống còn. Với những ti thể chỉ dầy hai, ba tế bào, có lẽ các địa y ấy là những thợ mỏ giỏi nhất thế giới, có khả năng đào sâu vào đá rắn chắc.

“Nhưng điều ấy có thể như vậy không?” Có lẽ chúng ta sẽ đặt câu hỏi ấy. Cái logic của việc đào sâu vào đá được hình thành bởi Alfred Nobel là người phát minh ra hóa chất có phản ứng nổ mạnh được biết dưới tên dynamit, hiện nay là phương tiện duy nhất để moi khoáng sản từ lòng đất sâu. Nhân loại cầu viện hóa học, trong khi các hệ thống tự nhiên ưu tiên sử dụng vật lý. Địa y không dùng đến dynamit; thực sự không có gì trong tự nhiên lại sử dụng một sức hủy hoại quá lớn như thế. Ti thể địa y với kích thước cực nhỏ của nó có thể len lỏi qua khoảng trống giữa những tinh thể đá. Khi tìm được một phân tử magie (magnesium), nó chuyển lên mặt đất để cây cối, chim thú cùng sử dụng. Nhờ kỹ thuật “đào mỏ” điêu luyện và chính xác của địa y, động, thực vật ở sa mạc Namib có thể tiếp cận chất khoáng vi lượng cần cho hoạt động của chúng trong môi trường dễ bị tổn thương này. Đóng góp của mỗi loài bảo đảm sự sống còn của tất cả những loài sống trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng ấy.

THU LẤY NƯỚC BẰNG SỨC HÚT VÀ LỰC ĐẨY

Bọ cánh cứng Onymacris plana , cũng là giống bản địa ở sa mạc Namib, không chỉ có màu thẫm thôi mà còn thật đen nữa. Nó đạt tới điểm sương tốt hơn cây cối ở cùng nơi cư trú bằng cách kết hợp phát tán nhiệt với một tác động vật lý khác: phản ứng kỵ nước. Mới nhìn qua, khả năng đẩy nước của con bọ có vẻ vô nghĩa như cái gạt nước kính tàu ngầm vậy. Tuy nhiên, phân tích kỹ lưỡng của nhà khoa học Anh Andrew Parker cho thấy những giọt sương cực nhỏ hình thành mỗi sớm mai ngay khi mặt trời vừa mọc nơi chân trời liền bị đẩy đi bởi bề mặt kỵ nước của cánh con bọ hay mặt lá cây trước khi nó bốc hơi. Nhưng rồi các giọt nước nhỏ tí ấy được thu hút trở lại bởi những mảng ưa nước quanh cánh con bọ. Sự tương tác giữa những bề mặt kỵ nước và ưa nước bảo đảm cho con bọ hàng ngày có thừa nước để uống và tắm rửa. Lạ thay, cái hệ thống điều hòa nước và nhiệt độ ấy lại mang tính phản trực giác: màu đen cho phép sống sót trong vùng khí hậu nóng nhất và tính kỵ nước lại đáp ứng nhu cầu nước uống.

SỰ BÁM CHẮC HOÀN HẢO

Thằn lằn không bận tâm đến giông bão. Chúng thản nhiên gần như trước mọi sự, dễ dàng bám chặt vào mọi bề mặt, dù ướt hay khô, dù nhám hay nhẵn nhụi. Thằn lằn sử dụng những lực tĩnh điện có tác động hút và đẩy giữa các phân tử, những lực được gọi theo tên nhà vật lý Hà Lan nhận biết chúng đầu tiên: van der Waals. Thật lạ lùng! Đồ vật dính chặt vào nhau nhờ những lực vật lý! Một ngày nào đó, những sản phẩm mới lấy cảm hứng từ cách vận dụng các lực hút và đẩy của thằn lằn có thể cạnh tranh với khóa dán Velcro. Sản phẩm này lại lấy cảm hứng từ những móc nhỏ của hạt cây ngưu bàng, loại cây đã áp dụng giải pháp “dán không cần keo” từ lâu rồi. Chúng ta có thể đưa ra giả thuyết rằng thằn lằn và ngưu bàng đạt tới sự hoàn hảo hơn con trai chẳng hạn, nếu nói về “khả năng dán”. Thằn lằn và ngưu bàng ưu tiên sử dụng vật lý, điều khiển cơ cấu sinh học của mình để tạo ra những tế bào có khả năng mong muốn. Trai lại dựa vào hóa học. Điều đó không có nghĩa là loài trai kém cỏi khi đưa ra giải pháp hóa học. Thật vậy, nó thôi thúc chúng ta tìm cách thay thế những độc chất mà các kỹ sư hóa đã phát triển để dùng cho bất cứ loại keo thương mại nào.

Trai sống nơi sóng vỗ thường xuyên. Vì vậy nó tạo ra một chất keo hoàn hảo để bám chặt vào đá. Nó biết cách làm cho chất keo kỵ nước của nó co dãn đến nỗi cơn sóng mạnh nhất cũng không thể tách rời nó được. Kaichang Li thuộc Đại học bang Oregon (Hoa Kỳ) đã nghiên cứu chất dính của loài trai và áp dụng kết quả nghiên cứu vào việc phát triển một loại keo thương mại được công ty Columbia Forest Products dùng để thay thế nhóm chất epoxy chế từ formaldehyd, chất keo thường dùng cho ván ép và ván gỗ dán. Chất lượng không khí trong nhà tốt hơn rõ rệt nếu formaldehyd không phải là một thành phần của vật liệu xây dựng. Nếu các công ty dẫn đầu thị trường sử dụng hóa học xanh thay vì hóa chất độc hại và đưa những đổi mới mô phỏng theo tự nhiên vào sản phẩm của họ, thì họ sẽ thu được lợi nhuận cùng một lúc với sự bền vững. Như vậy, trong khi chúng ta thán phục thằn lằn và ngưu bàng về việc sử dụng các lực vật lý một cách tài tình mà không cần đến hóa học, chúng ta tôn trọng loài trai vì chúng đã dạy chúng ta cách thức loại trừ chất độc ra khỏi nhà ở, trường học và văn phòng.

XOÁY NƯỚC VỚI TÍNH CÁCH LÀ TÁC NHÂN DIỆT KHUẨN

Các hệ thống tự nhiên không giải quyết vấn đề nhiễm khuẩn bằng trận mưa hóa chất có tính hủy diệt. Vài ngoại lệ trong phạm vi sinh học được công bố rộng rãi như rắn hung dữ, ếch độc, nhện có nọc và nấm độc chết người. Tuy nhiên, độc tính của chúng chỉ nhắm đến những loài khác, chớ ít khi nào gây nguy hại cho dòng họ của chúng – mặc dù nhện góa phụ đen ăn thịt bạn tình là một trường hợp ngoại lệ, như thường có trong các định luật sinh học. Trước khi dùng bất cứ một phương tiện hóa học nào gây nguy hiểm, đột biến gien hay ung thư cho sinh vật cùng họ, mọi loài trong tự nhiên đều sử dụng các lực vật lý. Trong khi thế giới hữu sinh, nhất là động, thực vật dễ dàng truyền cho người cảm hứng trong những lĩnh vực từ thi ca cho đến công nghệ, phần vô sinh của tự nhiên cũng có thể chia sẻ nhiều bài học.

Có khi nào bạn thắc mắc các dòng sông tự tẩy sạch như thế nào không? Chúng lợi dụng vật lý và nhu cầu dinh dưỡng của hai họ vi khuẩn khác nhau. Chuyển động cuồn cuộn của một dòng sông liên tục tạo ra những xoáy nước. Một xoáy nước làm tăng áp suất ở trung tâm của nó đến mức độ sức ép và lực ma sát trong phạm vi na-no-met chọc thủng màng vi khuẩn.

Rồi các vi khuẩn ấy trở thành mồi ngon cho những loài khác ở phía dưới sông. Thức ăn phân phối như thế kết hợp với những nơi hòa tan nhiều oxy và những vùng hiếm khí trong dòng sông cho phép vi khuẩn và vi tảo khoáng hóa phần sinh khối dư thừa một cách mau lẹ, hiệu quả. Đồng thời, sự thay đổi từ nơi có nhiều oxy hòa tan đến nơi thiếu không khí khiến vi khuẩn hiếu khí có hại không thể nào sống sót được.

Sức mạnh của xoáy nước do dòng chảy tạo ra theo định luật hấp dẫn thuộc về những trường hợp ấn tượng nhất mà chúng tôi nghiên cứu. Có bao giờ bạn thấy một con sông chảy theo đường thẳng không? Logic nào nằm trong sự quanh co uốn khúc của một dòng sông? Lạ lùng thay, các kỹ sư công nghiệp đương thời lại thiết kế mọi thứ theo đường thẳng với những góc 90 độ. Tuy nhiên, Friedensreich Hundertwasser, kiến trúc sư - họa sĩ - nhà thiết kế nổi tiếng của thế kỷ 20 đã từng tuyên bố: “Đường thẳng cứng nhắc hoàn toàn xa lạ với con người, đời sống và toàn thể tạo vật.”

Một người Áo khác, nhà phát minh tài ba Viktor Schauberger sáng tạo ra công nghệ nổ tung vào trong, đã dùng đa số thời gian làm việc với tư cách một nhà lâm nghiệp. Ông quan sát thấy chuyển động xoáy kép theo hai hướng thẳng đứng và nằm ngang của những xoáy nước ở một con sông khiến các vật rắn lắng đọng xuống giữa lòng sông, đồng thời xói mòn đất đá dọc theo hai bờ. Một trong những thiết kế ban đầu mang tính đột phá của ông là một hệ thống vận chuyển gỗ quanh co như một con sông, cho phép những súc gỗ không bị mắc kẹt khi di chuyển. Đáng lưu ý! Hệ thống vận chuyển theo đường thẳng bị tắc nghẽn, còn hệ thống quanh co lại thông suốt. Trong khi những con sông được chỉnh lưu khiến trầm tích tụ lại, thì những dòng sông uốn khúc cung cấp nước ngọt và sạch!

Các nhà phát minh Thụy Điển Curt Hallberg và Morten Oveson đã tạo ra một mô hình toán học cho phép dự đoán sức mạnh của bất kỳ một xoáy nước nào. Với công nghệ xoáy nước phát triển, hiện nay chúng ta có thể thay thế những giải pháp hóa học gây ô nhiễm bằng những giải pháp vật lý. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của công nghệ xoáy nước cùng với sự hiểu biết thêm về hình học tự nhiên của xoáy nước mở ra vô số cơ hội cho kinh tế và xã hội. Nếu chúng ta kết hợp các hiểu biết ấy với mái nhà gồm những ô ưa nước và kỵ nước mô phỏng theo con bọ sa mạc Namib, chúng ta có thể giảm tiêu dùng năng lượng và nguyên vật liệu, đồng thời tích trữ nước trên sân thượng một tòa nhà. Từ nơi đó, nước có thể theo định luật hấp dẫn chảy xuống các phòng phía dưới. Với công nghệ xoáy nước, chính nước xám dùng để giặt quần áo ở tầng mười có thể được tái sử dụng ở một, hai tầng dưới đó và như thế có thể giảm lượng nước thải từ 5 tới 10 lần.

Công ty Thụy Điển mới thành lập Watreco chào bán một thiết bị khử khí khỏi nước, chế tạo bằng công nghệ Vortex Process Technology® mà họ được cấp bằng sáng chế. Đó là một khả năng hấp dẫn cho những ai cần sản xuất hay bảo quản những lượng nước đá lớn. Khi bạn sản xuất nước đá, bạn đông lạnh cả nước lẫn không khí. Không khí là một chất cách nhiệt. Do đó, năng lượng cần để đông lạnh và bảo quản băng đá, chẳng hạn như ở sân khúc côn cầu hay nhà thi đấu trên băng, tùy thuộc vào lượng không khí hòa tan trong nước. Công nghệ xoáy nước loại trừ không khí nên tích cực góp phần tiết kiệm năng lượng (đến 43%, theo thử nghiệm của Đại học bang Ohio). Điều ấy làm giảm chi phí và tác động đến biến đổi khí hậu bằng cách loại trừ khí nhà kính ra khỏi quá trình tạo băng mà để sản xuất nó mỗi năm phải cần đến 100.000 kilowatt giờ.

Tuy nhiên, theo quan điểm doanh nghiệp, điều quyết định là băng đá sản xuất theo công nghệ ấy trong suốt nên những quảng cáo trưng bày dưới băng sẽ hiện rõ. Băng thường vỡ dưới trọng lượng của các đấu thủ khúc côn cầu vì bọt không khí trong nước khiến quá trình kết tinh không được hoàn hảo. Nhưng khi đã khử khí, băng vẫn trong và vững chắc ngay cả khi các đấu thủ trượt qua trượt lại trên đó. Chắc chắn những chuyên viên quảng cáo với kinh phí giới hạn sẽ nhận thấy ưu điểm phụ trội khi logo của họ được thấy rõ trong những buổi truyền hình thể thao. Rồi có lẽ cả những công ty quảng cáo cũng có thể bị thúc đẩy phải thanh toán hóa đơn. Đây có thể là một chiến thuật kinh doanh mới đầy lợi thế: công ty quảng cáo chi trả cho những thiết bị tiết kiệm năng lượng!

Thu nhập thêm từ dịch vụ quảng cáo nhiều gấp bội những khoản tiền tiết kiệm năng lượng và có thể tính bằng nhiều cách. Trong khi những khoản tiền to tát có thể được thỏa thuận với những nhà bảo trợ liên đoàn khúc côn cầu trên khắp thế giới, thì ở hàng ngàn sân trượt băng nhỏ hơn, việc sử dụng công nghệ xoáy nước để làm băng đá trong suốt có thể tạo ra thu nhập phụ trội và giảm áp lực kinh phí cho chính quyền địa phương.

Đáng chú ý là sân trượt băng của thị trấn Telluride thuộc bang Colorado tiêu thụ nhiều năng lượng nhất, chỉ sau nhà máy xử lý nước. Mới đây, thị trấn mua một hệ thống xoáy nước cho sân trượt băng của mình. Thị trấn dự kiến chi phí năng lượng sẽ giảm nhiều từ năm 2010, khi hệ thống được hoàn thành. Ở một nơi khác, thành phố Thụy Điển Malmö thấy rõ tiềm năng tiết kiệm/thu nhập nên đã xây dựng toàn bộ hệ thống làm băng đá bằng công nghệ xoáy nước. David Henderson, huấn luyện viên chính của đội khúc côn cầu Pháp, báo cáo đánh giá của ê kíp của mình về băng đá sản xuất bằng công nghệ xoáy nước như sau: “Các đấu thủ ưu tú đã đồng thanh khen ngợi sự cải tiến chất lượng băng về mặt rắn chắc và lâu bền. Băng trở nên trong hơn, dẫn đến một cải tiến quan trọng thứ hai: quảng cáo cho các nhà bảo trợ được thấy rõ ràng.”

Giá trị tạo ra bởi các ứng dụng vật lý thật là to lớn và vượt quá chi phí đầu tư rất nhiều. Thậm chí nó khiến cho việc tiết kiệm năng lượng có vẻ như là một lợi ích phụ thôi! Một công nghệ đơn giản tạo lợi thế cạnh tranh mới trong việc quảng cáo mà thoạt nhìn không thấy liên hệ gì đến không khí, năng lượng hay băng đá. Ước chừng trên thế giới có 16.000 sân trượt băng trong nhà. Nếu tất cả đều chấp nhận công nghệ xoáy nước, mỗi năm tổng số tiền tiết kiệm điện có thể đạt tới khoảng 200 triệu đô la. Hơn thế nữa, chi phí có thể sẽ thấp hơn nhiều so với tiền tiết kiệm được ngay trong năm đầu.

NHỮNG PHƯƠNG PHÁP PHÒNG CHÁY TỰ NHIÊN

Một thời amiang được ca ngợi là sợi khoáng chất tự nhiên dùng để lợp mái nhà và cách nhiệt mà không sợ cháy. Nhưng rồi nó bị nhận dạng rõ ràng là một tác nhân gây bệnh ung thư. Tuy vậy, hàng chục năm sau khi nhiều nghiên cứu y tế và khoa học nghiêm túc đã chứng minh điều ấy, amiang vẫn còn được mua bán trên thị trường. Mỉa mai hơn nữa, những nước như Canada vốn tự hào là đang tiến tới mục tiêu bền vững lại tiếp tục cho phép khai thác mỏ amiang lộ thiên ở thế kỷ 21.

Cả châu Âu lẫn Hoa Kỳ đều triệt để cấm sử dụng amiang. Nhiều thỏa thuận không qua tòa án tốn vài tỉ đô la đã đè nén sự thèm muốn được tiếp tục dùng nó của ngành công nghiệp. Nhưng có một mặt trái của vấn đề. Luật pháp trên khắp thế giới cho phép sử dụng chất chống cháy trong nhiều sản phẩm như quần áo trẻ em, ghế ô tô, đồ lót, đồ đạc văn phòng và cả máy bay nữa. Sự tìm kiếm những hóa chất làm giảm khả năng gây cháy của mẩu thuốc lá hay nến đã thúc đẩy phát triển nhóm hóa chất gốc halogen . Những chất chống cháy này hoạt động tốt. Điều phiền phức duy nhất là hình như chúng cũng gây ung thư. Tệ hơn nữa, chúng tích tụ trong mô mỡ và cơ quan sinh sản của những loài có vú ở Bắc cực. Mọi người đều đồng ý rằng các hóa chất chống cháy ấy đã ra tới Bắc cực. Tuy nhiên, vì không ai giải thích được chúng đến đó bằng con đường nào, nên không thể xác minh mối liên hệ với các sản phẩm chứa halogen. Vì vậy không thể quy trách nhiệm pháp lý cho ai cả. Ngành công nghiệp sẽ tiếp tục sản xuất và bán các sản phẩm ấy.

Phải chăng người tiêu dùng tiếp tục làm ngơ trước sự tàn phá của các chất halogen mà người ta vứt bỏ và thiêu hủy? Các nhà khoa học tự hỏi gấu Bắc cực sẽ bị diệt chủng nhanh hơn vì sự vô sinh do hóa chất gây ra, hay vì sự phá vỡ nơi cư trú của chúng bởi biến đổi khí hậu. Vài chất thay thế như chất chống cháy gốc photpho được đưa ra thị trường; tuy nhiên, ngành công nghiệp quả quyết rằng không chất nào có hiệu quả như brom, một halogen .

Mats Nilsson, một nhà khoa học và nghiên cứu làm cho công ty Thụy Điển Trulstech Innovation đã phát triển nhiều chất keo và phấn từ những thành phần có thừa thãi và đạt độ sạch thực phẩm mà ông gọi là “những chất xơi nhiệt dạng phân tử”. Điều ấy có ý nghĩa. Cơ thể chúng ta có khả năng điều hòa nhiệt và oxy độc nhất vô nhị. Nếu nhiệt được dẫn ra khỏi nguồn nhiên liệu và oxy được khử thành carbon dioxit thì không còn nguy cơ cháy nữa. Đa số sinh viên hóa biết điều ấy dưới tên gọi là chu trình Krebs. Đó là một sự thay thế đáng giá: thay thế hóa chất gây ung thư có tác động xấu đến sức khỏe của chúng ta bằng vật liệu sạch, dễ kiếm và có giá phải chăng. Bạn hãy hình dung ưu thế cạnh tranh của chất chống cháy mà Nilsson phát minh. Không còn phải lựa chọn giữa cái chết tức khắc vì lửa và cái chết chầm chậm vì ung thư nữa! Chúng ta có thể thay thế sản phẩm hủy hoại đời sống bằng sản phẩm hỗ trợ đời sống. Các chất sinh hóa cần cho các phát minh của Nilsson có thể chiết ra từ bã nho, một phụ phẩm của nghề làm rượu chát, hay từ vỏ chanh cam là chất thải của ngành sản xuất nước trái cây.

Các sản phẩm ấy mô tả súc tích những ưu điểm của mô hình Kinh tế Xanh lam. Vẻ đẹp tuyệt vời của công nghệ Nilsson nằm ở tiềm năng giải quyết những thách thức sinh thái to lớn. Khi những đám cháy rừng tàn phá bang California hay Colorado, Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ (U.S. Forest Service) vội vã cho máy bay phun hóa chất chữa cháy. Bây giờ thay vì photpho, chúng ta có thể phủ kín cả vùng bằng những hóa chất có độ sạch thực phẩm và bảo đảm sự phục hồi mau lẹ của vùng bị cháy mà không gây thiệt hại cho hệ sinh thái.

Trong tương lai, cũng công nghệ ấy có thể được áp dụng để loại trừ hiểm họa nổ hầm mỏ. Metan tự nhiên tập trung quá nhiều trong những đường hầm ở mỏ gây ra nhiều thảm họa dưới đất nếu có tia lửa phát sinh từ máy đục khi cọ xát mạnh vào đá. Hiện nay, thiết bị đào mỏ được chế tạo bằng hợp kim niken và coban đắt tiền nhằm giảm nguy cơ từ tia lửa. Sử dụng những kênh thông gió sẵn có tại chỗ để phun chất chống cháy sạch vào không gian hầm mỏ có thể kìm hãm tia lửa và phòng cháy nổ. Điều ấy cũng làm giảm yêu cầu khai thác niken và coban cũng như chế biến những hợp kim hiệu suất cao hết sức tốn kém.

Những tiến bộ trong vật lý ứng dụng, hóa lý, hóa học và sinh học cho phép chúng ta tin rằng các đổi mới lấy cảm hứng từ tự nhiên đang tạo dựng một nền kinh tế mới. Trong một cuộc phỏng vấn mới đây, Achim Steiner, Giám đốc điều hành Chương trình Môi trường của Liên Hợp Quốc, tuyên bố: “Nhiều công nghệ được dùng trong thương mại. Chúng ta chẳng còn nói lý thuyết nữa; đó là những kết quả thực tế đang tồn tại trong một thế giới thật và một thị trường thật.”

PHÁT HIỆN CÁCH GIẢI QUYẾT NHỮNG THÁCH THỨC ĐỐI VỚI SỰ BỀN VỮNG

Quan hệ thiết yếu giữa những định luật, lý thuyết vật lý và các điều kiện cơ bản cho cách thức sản suất, tiêu dùng và sống còn của chúng ta không được quan tâm cho lắm trong lớp học vật lý hiện tại. Tuy nhiên, nhờ xem xét các nguyên lý vật lý mà chúng ta hiểu được cách thức những thay đổi áp suất, nhiệt độ và độ ẩm rất nhỏ tạo ra những sản phẩm, quy trình khác thường mà tính hoàn thiện, chính xác và hiệu quả hơn hẳn những kết quả của công nghệ biến đổi gien. Thay vì dùng thủ thuật để sửa đổi đời sống sinh học, chúng ta có thể tìm thấy cảm hứng từ cách áp dụng vật lý của tự nhiên.

Những giải pháp nhanh chóng, chỉ dùng một lần có vẻ như không giải quyết được các vấn đề phức tạp mà chúng ta đang đối mặt, cả ở nơi cư trú cá nhân lẫn nơi cư trú lớn hơn là Trái Đất của chúng ta. Các ngành công nghiệp thành công của tương lai sẽ xem xét lại nền tảng khoa học và tìm nguồn cảm hứng cho những giải pháp sáng tạo: những giải pháp ứng dụng vật lý trước tiên, rồi mới đến hóa học. Nếu chúng ta tìm hiểu các lực cơ bản và các điều kiện tổng thể cho việc dự đoán những kết quả do vật lý quy định, thì chúng ta sẽ thấy sự khác biệt đáng kể giữa hóa học trong tự nhiên và hóa học đang chế ngự đời sống của chúng ta. Một ít phân tử còn lại trong những sản phẩm và những quy trình sản xuất tự nhiên phản ánh cách ứng dụng vật lý tốt nhất như có thể. Thằn lằn và trai cho thấy hai hệ thống dán dính, mỗi hệ thống hoạt động trong khuôn khổ những thông số vật lý rõ ràng. Mặc dù hóa học xanh và sinh học bền vững là những mục tiêu quan trọng, nhưng nếu nhìn kỹ hơn, chúng ta sẽ bắt gặp những lực quy định cả hai. Bất cứ lúc nào có thể được, các mô hình Kinh tế Xanh lam hoạt động theo vật lý. Một cách tiếp cận khác thường như thế, các doanh nghiệp dẫn đầu thị trường cũng không thể làm hơn được.

Đó có lẽ là logic chúng ta cần phải theo trong một giai đoạn khủng hoảng kinh tế. Thay vì sử dụng hóa học – truyền thống cũng như xanh – tự nhiên chỉ cho chúng ta cách loại trừ hóa học. Hóa học xanh và sinh học bền vững phải đối mặt với vấn đề tìm nguồn tài trợ và vượt qua thủ tục phê duyệt dai dẳng của những cơ quan có thẩm quyền ở các nước phát triển. Những khó khăn như thế cản trở việc cải cách, tái cấu trúc doanh nghiệp mà khủng hoảng kinh tế đòi hỏi phải thực hiện nhanh chóng. Khuôn khổ cạnh tranh của thị trường cần được phát triển để góp phần thúc đẩy những thủ tục điều tiết nhanh chóng khi có những nhận thức mới từ việc quan sát và áp dụng những gì tự nhiên đạt được.

Bạn hãy hình dung tác động của những đổi mới như thế trên việc thiết kế công trình xây dựng. Gần 50 trong danh mục 100 đổi mới của chúng tôi có thể được áp dụng cho nhà ở, văn phòng và nhà máy. Đầu tiên và trên hết, những tòa nhà sử dụng các công nghệ ấy tạo điều kiện tốt hơn cho sức khỏe của người ở đó. Như Trung tâm Pompidou của Jean Noel ở Pháp trình bày, một tòa nhà như thế có thêm lợi ích là những ai có cơ hội khảo sát nó kỹ sẽ thấy được cách ứng dụng khéo léo những định luật vật lý. Khi chúng ta chấp nhận các nguyên tắc của một Nền Kinh tế Xanh Lam thì lượng tiêu dùng những nguồn không tái tạo của chúng ta sẽ thu nhỏ lại so với trước đây, đồng thời vốn đầu tư và các chi phí khác cũng sẽ giảm.

Một Nền Kinh tế Xanh Lam không chỉ đem lại hiệu quả và lợi tức lớn hơn. Đa số những gì chúng ta nghĩ là cần thiết đều hoàn toàn vô ích và có thể được thay thế bằng những sản phẩm hay phương pháp đơn giản và tốt hơn. Các khả năng thay thế ấy không làm suy yếu, ngược lại còn tăng cường nền kinh tế của chúng ta, lại giúp tiết kiệm nguyên vật liệu và tiền bạc. Như vậy, với các đổi mới dựa trên những giải pháp thực dụng cho các vấn đề nghiêm trọng mà nhiều loài trên Trái đất đã giải quyết, chúng ta có thể định nghĩa lại mô hình có sức cạnh tranh. Những nhận định như thế giúp chúng ta đáp ứng nhiều thách thức đối với sự bền vững, đồng thời trao quyền lực và sự ưu tiên cho các nhà doanh nghiệp. Khi chúng ta tạo ra những phương thức tăng cường năng lực đáp ứng các nhu cầu cơ bản của mọi người – nước, thực phẩm, y tế, nhà ở và năng lượng – với những gì sẵn có, thì chúng ta đang xây dựng một Nền Kinh tế Xanh Lam ngay từ gốc rễ.

Vài nhận định trao đổi trên đây – về những khả năng từ điều chỉnh điểm sương, tương tác màu sắc, phát tán nhiệt, cho đến lợi dụng tính kỵ nước – mở đường cho chúng ta đi tới những mẫu hình tư duy mới. Việc thiết kế công trình xây dựng hay nhà ở không cần phải đặt vấn đề tiết kiệm năng lượng nữa. Thay vào đó, vấn đề có thể là thay thế những ý tưởng cũ kỹ như dùng chất polyurethan để cách nhiệt bằng những ý tưởng mới mẻ và tốt hơn. Đó là một cách tiếp cận thú vị. Nền kinh tế theo định hướng tăng trưởng luôn luôn được thúc đẩy bởi sự tiêu dùng và đầu tư nhiều hơn. Nhưng ở đây, việc giảm tiêu dùng lại kích thích nền kinh tế. Qua đó, một vật liệu hay quy trình sử dụng giải pháp hóa học độc hại được thay bằng một giải pháp chỉ áp dụng các tính chất vật lý.

Thay thế cái gì đó bằng... không gì cả. Điều ấy tạo dấu ấn cho nền Kinh tế Xanh lam đang hình thành của chúng ta.

CHƯƠNG BỐN

DẪN ÐƯỜNG CHO NHỮNG DOANH NGHIỆP DẪN ÐẦU THỊ TRƯỜNG

Ngày nay, chúng ta có một sự lầm lạc nhất thời được gọi là “tư bản công nghiệp”, tuy không chủ ý nhưng nó đang loại trừ hai nguồn vốn quan trọng nhất của nó − thế giới tự nhiên và những xã hội hoạt động tốt.

Không một nhà tư bản biết điều nào lại làm như thế.

– Amory Lovins

TRỒNG CÂY TỪ HẠT

Khởi đầu cách đây hơn 10 năm bằng một sự đầu tư thận trọng với số vốn ít hơn nửa tỉ đô la, đến năm 2008, các quỹ vốn mạo hiểm điều động khoảng 8,4 tỉ đô la vào việc phát triển “công nghệ xanh”, bất kể những tác động kiềm chế của tình trạng suy thoái và khả năng thanh toán bê bối trên toàn cầu. Ngày nay, 100 đổi mới được giới thiệu trong quyển sách này tạo ra khoảng 20.000 việc làm. Tuy đó đã là một điều khích lệ nhưng con số ấy chỉ là một dòng suối nhỏ, trong khi một thế giới cần một con sông rộng đến một tỉ việc làm mới. Trong khi tiền cứu trợ những ngành công nghiệp và những tổ chức tài chính phá sản có lẽ sẽ ra sông ra biển, việc đầu tư vào những đổi mới trong một danh mục tổng hợp có thể có tác động xúc tác mà thế giới đang cần gấp. Thậm chí người không có kinh nghiệm kinh doanh nhưng chỉ cần hiểu các nguyên tắc cơ bản của Nền Kinh tế Xanh Lam cũng có cơ may thành công trong doanh nghiệp. Nếu có được một giải pháp đòi hỏi ít chi phí hay năng lượng hơn bình thường hay những cơ hội với nhiều khả năng thu nhập, thì có lẽ chỉ cần một số vốn khởi nghiệp hay những khoản đầu tư vi mô để thúc đẩy việc thực hiện thành công.

Khủng hoảng dẫn đến sự tự do sáng tạo độc nhất vô nhị và mở ra một cửa sổ cơ hội để nhanh chóng xúc tiến những doanh nghiệp đáp ứng các nhu cầu cơ bản. Ngược lại, trong tình trạng bình thường người ta không thích hành động và cũng không có cơ hội để thành công. Các việc kinh doanh mạo hiểm mà chúng ta suy tính có lẽ là những cơ hội duy nhất trong đời người để tái định hướng nền kinh tế của chúng ta. Ở trung tâm thành phố, ngoại ô hay môi trường nông thôn, khắp nam, bắc, đông, tây, nơi nào chúng ta cũng có cơ hội giới thiệu những đổi mới và mô hình kinh tế đáp ứng nhu cầu của chúng ta tốt hơn 200 năm tiến bộ công nghệ.

Chỉ trong hai tháng cuối năm 2008, khủng hoảng tài chính toàn cầu đã làm mất đi khoảng 50 triệu việc làm ở những nước mới công nghiệp hóa. Một cuộc khủng hoảng kéo dài có thể đẩy thêm 200 triệu người vào vòng nghèo khổ. Tổ chức Lao động Quốc tế báo cáo con số “lao động nghèo” có thể lên tới 1,4 tỉ, nghĩa là phân nửa nhân dân lao động ở các nước đang phát triển. Làm sao chúng ta có thể tha thứ một sự nhạo báng như thế? Làm sao chúng ta có thể chịu đựng một sự mất mát tiềm lực con người như thế? Với tinh thần khẩn trương, chúng ta tập trung vào các giải pháp có khả năng cải thiện đời sống của nhiều người. An toàn sinh kế có nghĩa là mọi cá nhân có thể nhận được thực phẩm, chỗ ở và tiện nghi, có khả năng chu cấp đầy đủ cho gia đình họ, cũng như cảm nhận một mức độ nhân phẩm và sự thỏa mãn từ việc đóng góp sức lao động của mình. Các đổi mới mô phỏng cách lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng của tự nhiên mời gọi chúng ta đến một tương lai phong phú, tốt đẹp hơn, một tương lai tràn đầy sức sống và đa dạng. Chúng có tiềm năng tạo ra hàng trăm triệu việc làm.

KHẢ NĂNG MỚI, TRIỂN VỌNG MỚI

Chúng ta có thể so sánh các biến động kinh tế toàn cầu hiện nay với những trận phun núi lửa, những cơn bão lốc mà tự nhiên gây ra. Mặc dù những thiên tai như thế đã tàn phá và gây nhiều cái chết thảm thương, nhưng chúng cũng đồng thời phục hồi ưu thế của môi trường chung quanh. Chúng là những ngoại lệ làm rõ thêm quy luật. Những trường hợp ngoại lệ ấy đặt cả hệ thống vào một tình trạng cực kỳ căng thẳng, nhưng chúng cũng mở ra những cơ hội, giải pháp mới đã không hiển nhiên trước đó.

Về mặt kinh tế, khi xảy ra một cuộc phá vỡ đến mức độ như thế, thì cũng có cách tiếp cận thị trường hoàn toàn mới. Những đổi mới có khả năng mô phỏng tác động lưu chuyển của tự nhiên và áp dụng các định luật vật lý có cơ may thành công vì chúng ít hưởng lợi từ những mô hình kinh doanh hiện hữu. Đơn giản là chúng không cạnh tranh theo cùng một luật chơi. Pin được thay thế bằng vật không phải là pin; thiết bị y tế, phẫu thuật, dược liệu được thay thế bằng “những cái không vừa nêu tên”! Thay vì thường xuyên đối phó với chất thải, “phần thừa của sản suất” được dùng để tạo ra nhiều thu nhập hơn hoạt động cốt lõi của một phương thức kinh doanh cũ. Về cơ bản, đó là lý do tại sao chưa bao giờ trong lịch sử hiện đại, chúng ta có cơ hội vừa tạo ra hàng triệu việc làm, vừa thoát khỏi sự khan hiếm, tình trạng ô nhiễm và rác thải. Hàng ngàn người ở hàng trăm nước trên thế giới sẽ hiểu các nguyên tắc bằng trực giác và thấy rõ các cơ hội ở những gì trước mắt họ. Việc làm của họ sẽ lưu chuyển và hợp nhất với hoạt động của những người khác, tạo thêm nhiều cơ hội cho một số người lớn hơn nữa. Cách tiếp cận sâu rễ bền gốc ấy lấy các mô hình của tự nhiên làm mẫu mực. Những đổi mới như thế có giá trị quy chiếu, và các giải pháp là thực tế.

Các cơ hội mới được nối liền với thực tế là việc sử dụng những nguồn không tái tạo là một yếu điểm. Sử dụng những thành phần độc hại là một yếu điểm lớn hơn nữa. Không có khả năng dùng những nguồn không thuộc về hoạt động kinh doanh cốt lõi hay thậm chí còn phá hủy những nguồn ấy nữa là những yếu điểm quan trọng làm mất đi nhiều cơ hội. Để rơi rụng hàng ngàn việc làm chẳng củng cố được lòng trung thành của khách hàng; chống lại sự thay đổi và nhận tiền cứu trợ của chính quyền chỉ là những hình thức lãng phí khác. Những sự việc ấy không xây dựng được niềm tin và không có cơ may thành công lâu dài.

Trong hai thập kỷ qua, nhiều học giả, giáo sư đại học, nhà lãnh đạo danh tiếng và có tài hùng biện đã giảng giải, trình bày về nhiều trường hợp đột phá được mô tả trong quyển sách này. Nhờ sự giới thiệu mở đầu của những nhà nghiên cứu khác nhau, một số thí dụ của ngành công nghệ tự nhiên được phát triển trên khắp thế giới. Nhiều nhà nghiên cứu và phát minh xuất sắc đã nhiệt thành đóng góp vào sự tăng trưởng, thu hút sự chú ý đến lĩnh vực này. Khi ý thức ban đầu về công nghệ tự nhiên đến với những nhân vật có tên tuổi trên trường quốc tế, kinh phí được cấp cho việc nghiên cứu những đổi mới có thể hướng ngành kinh doanh đến sự bền vững. Phương tiện truyền thông đại chúng tường thuật về những đổi mới ấy kèm theo phim, ảnh tuyệt đẹp. Mọi chương trình phát hình đều được một cử tọa rộng lớn tán thưởng, và họ thiết tha muốn biết những thành tích khó tưởng tượng khác của giới động, thực vật.

Tuy nhiên, giới quản lý doanh nghiệp vẫn chưa hài lòng. Ngoại trừ một số ít trường hợp, đặc biệt ở Đức và Nhật, những nhà lãnh đạo thị trường thường chậm trễ trong việc chấp nhận hay thúc đẩy một công nghệ mới. Giới công nghiệp hầu như chỉ ủng hộ ngoài miệng nhưng ít khi đáp ứng các đơn đề nghị. Nhiều ủy viên quản trị doanh nghiệp tham dự những buổi trình bày các cơ hội tuyệt vời đã bày tỏ lòng nhiệt thành của mình. Nhưng rồi họ trở về văn phòng tiếp tục làm như từ trước tới nay. Trong buổi họp vào tháng một năm 2008 tại New York của Nhóm chuyên gia của Phó tổng thống Al Gore về giải pháp cho biến đổi khí hậu, người ta thường nghe: mặc dù vốn mạo hiểm hướng các ăng-ten của nó đến công nghệ tự nhiên, nhưng đa số những đổi mới được đề xuất quả thực “quá khác thường để có thể bắt rễ được”. Có lẽ điều ấy đúng, bởi vì các đổi mới ấy sẽ làm thay đổi về cơ bản mô hình kinh doanh hiện tại, và nếu các chuyên gia doanh nghiệp không muốn hoặc không có khả năng chấp nhận, họ sẽ khó hiểu và hầu như không có mối quan hệ nào với chúng.

Nếu chúng ta nghiêm túc trong việc thiết kế một mô hình kinh tế lấy cảm hứng từ các giải pháp tiến hóa theo thời gian của tự nhiên, thì sẽ không đủ nếu chỉ nghe thuyết trình, đọc những phóng sự, xem phim tài liệu đầy màu sắc và suy ngẫm về các mối quan hệ. Có một trở ngại chính mà chúng ta phải vượt qua để có thể biến ý tưởng thành hành động. Điều chủ yếu là các đổi mới phải được những người điều hành có tâm huyết đặt vào vị trí chiến lược có sức cạnh tranh. Hơn nữa, phải lập một lộ trình trong môi trường cạnh tranh, đi từ khám phá, đến hiểu biết khoa học, rồi đến thay thế mô hình sản xuất và tiêu dùng không lành mạnh, không bền vững hiện nay bằng một mô hình tốt hơn.

Làm thế nào chúng ta có thể chuyển đổi tình trạng suy thoái kinh tế - xã hội và hệ thống kinh tế tồi tệ của chúng ta hiện nay sang một hệ thống hỗ trợ đời sống, tăng cường khả năng phục hồi, dựa vào những gì có thể có được, áp dụng những cách thực hành tốt nhất, tạo ra vô số cơ hội học hỏi, thích ứng với điều kiện thay đổi, đáp ứng các nhu cầu cơ bản, xây dựng cộng đồng, giáo dục tinh thần trách nhiệm vượt qua chính mình, tạo công ăn việc làm, đem lại nhiều lợi tức và đặt ra những thách thức? Có nguy cơ con chúng ta sẽ đối đầu với những sai lầm mà chúng ta mắc phải: tiến hành chiến tranh, vi phạm nhân quyền, quẫn trí, vô cảm trước nạn đói nghèo đang hoành hành khắp thế giới. Cần phải thúc đẩy quyền tự do cải tiến, tư duy khác, có ý tưởng mới, tìm giải pháp đúng đắn, công bằng và ổn định. Dù là những em bé học mẫu giáo ở phố Manhattan sang trọng hay những cháu mặt đầy ghét và những nét gian khổ ở các favela (khu nhà ổ chuột) của Ecuador, thế hệ trẻ dễ dàng được thôi thúc bởi những cơ hội sinh động ở môi trường chung quanh. Tại sao các nhà lãnh đạo doanh nghiệp của chúng ta lại để mất cơ hội như vậy? Liệu có đủ doanh nhân có khả năng chuyển đổi hệ thống kinh tế, để chúng ta với tính cách là một xã hội có thể bỏ hành vi tiêu thụ ngày càng nhiều và làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên?

Số lượng đổi mới lớn lao dứt khoát sẽ là động lực thúc đẩy việc chuyển đổi kinh tế cần kíp ấy. Bạn hãy hình dung một nền kinh tế không có hội chứng thiếu hụt. Bạn hãy hình dung một nền kinh tế tiến dần đến sự đầy đủ, rồi những giây phút căng thẳng sẽ là chất xúc tác để đạt tới sự phong phú; nền kinh tế ấy luôn luôn thúc đẩy việc thực hiện những cách làm sáng tạo hơn nhằm kích thích sự đổi mới. Bạn hãy tưởng tượng một nền kinh tế khuyến khích thế hệ trẻ đạt tới những thành quả lớn hơn thành quả của cha mẹ họ – lớn hơn cả những gì cha mẹ họ có thể mường tượng được.

RA NGOÀI KHUÔN KHỔ

Mặc dù việc áp dụng mô hình thác nhiều tầng có lẽ hấp dẫn nhất đối với những tổ chức doanh nghiệp đổi mới với sứ mệnh xã hội quan trọng, nhưng cơ hội tạo việc làm trong nền kinh tế mới sẽ không dựa vào kết quả nghiên cứu các thao tác dẫn đến năng suất lao động của thế kỷ 19 và 20. Những cơ hội tạo việc làm mới sẽ xuất hiện từ công nghiệp “sinh” tạo, chớ không từ công nghiệp “chế” tạo [1] . Các ngành công nghiệp mới sẽ sử dụng những quy trình phù hợp với các định luật vật lý mà tự nhiên tuân theo.

Hóa chất mạnh, kim loại tinh chế và các vật liệu ô nhiễm, không tái sinh khác sẽ được thay thế bởi những giải pháp có được từ những đại lượng vật lý đơn giản − trọng lực, áp suất và nhiệt độ. Việc sinh tạo sẽ thay thế những quá trình độc hại, sử dụng nhiều năng lượng bằng những hoạt động ở nhiệt độ thường và sẽ lợi dụng những thay đổi áp suất tự nhiên cũng như các nguyên tắc vật lý khác để sản xuất hàng hóa. Chất thải sẽ trở thành nguồn nguyên liệu. Vật liệu có được ở địa phương sẽ được nhập vào dòng vật chất. Tiêu chuẩn môi trường sẽ tốt hơn và các ý tưởng sáng tạo sẽ được ưu tiên hơn những định chuẩn doanh nghiệp cứng nhắc mà nếu giữ nguyên trạng sẽ không thay đổi được dòng thu nhập.

Nhiều công ty đến nay vẫn còn hoạt động theo học thuyết quản lý đã ăn sâu vào tâm khảm, học thuyết không khuyến khích tư duy vượt giới hạn. Đó là một mô hình trung thành với năm nguyên tắc được phác thảo phía dưới. Trong thực tế, các nguyên tắc ấy có thể cản trở tiến bộ, thậm chí đối nghịch với một mô hình có khả năng cung cấp những phương tiện cần thiết để đáp ứng các nhu cầu khẩn cấp của thời đại chúng ta. Thách thức của chúng ta không chỉ là ra khỏi khuôn khổ, nhưng là tìm cách thức để hoạt động với toàn bộ các nguyên tắc quản lý ấy, đồng thời thay thế giới hạn cũ kỹ bằng những cơ hội mới mẻ.

Nhiều năm trước đây, ông Soichiro Honda, người sáng lập Công ty Động cơ Honda, được hỏi khi cân nhắc việc phát triển từ một nhà chế tạo xe máy sang một nhà sản xuất ô tô, ông có làm một phân tích doanh nghiệp dựa vào những điểm mạnh và yếu của công ty ông cũng như của những công ty cạnh tranh hay không. Ông trả lời: “Nếu như ê kíp của chúng tôi làm một phân tích doanh nghiệp, chúng tôi sẽ không bao giờ mạo hiểm vào việc kinh doanh ô tô.” Ông bổ sung ngay: “Tôi chỉ lập một danh sách những yếu điểm của các nhà làm ô tô lớn nhất thế giới – và danh sách ấy đã khá dài.”

NGUYÊN TẮC QUẢN LÝ 1: KINH DOANH CỐT LÕI XÁC ÐỊNH BỞI NHÀ CHIẾN LƯỢC DOANH NGHIỆP

Những người tốt nghiệp trường kinh doanh hiện đại hành động theo tiên đề cho rằng mọi sáng kiến đều phải được phân tích kỹ lưỡng, đồng thời phải làm những báo cáo chi tiết, vạch ra những chiến lược rõ ràng để thành công và đẩy lùi những công ty cạnh tranh chính. Người ta huấn luyện các giám đốc điều hành và các nhà quản lý, yêu cầu họ hành động trong những lĩnh vực được xác định với các thông số rõ ràng để thành công. Nếu một công ty không có sức cạnh tranh, nó không thể tồn tại được. Chiếm thị phần có nghĩa người tiêu dùng cứ mua mãi một sản phẩm khi được chào bán với giá và chất lượng mà họ cảm nhận là lý tưởng. Tuy nhiên, một khi mô hình ấy đã trở thành xu hướng chủ đạo, người ủng hộ nó thường chống lại sự thay đổi và bào chữa cho những tổn hại không chủ ý mà nó gây ra cho môi trường và xã hội nói chung. Thậm chí sự mù quáng của cách thức kinh doanh cốt lõi còn có thể khiến người quản lý xa rời đạo đức xã hội và tạo ra một tiêu chuẩn đạo đức kép. Đáng lưu ý là giới doanh nghiệp thường cho rằng làm “ít xấu hơn” đồng nghĩa với “làm tốt”.

Quan niệm kinh doanh cốt lõi và năng lực cốt lõi là quan điểm chủ đạo trong các chỉ thị về quản lý trong nửa thế kỷ qua. Nếu một cách tiếp cận mới nằm ngoài phạm vi năng lực cốt lõi, sẽ vô cùng khó khăn để nó được ban quản trị chấp nhận. Hơn nữa, nếu chỉ dựa trên cơ sở những năng lực cốt lõi, một công nghệ mới cũng không thể được đưa ra thị trường. Cả khi một công ty dẫn đầu thị trường được thuyết phục là công nghệ mới sẽ đem lại lợi thế cạnh tranh và thị phần, cũng không có gì bảo đảm công nghệ ấy sẽ được sử dụng cho việc phát triển. Thường các lĩnh vực mới dễ được tham gia hơn bởi những nhà doanh nghiệp đứng ngoài hàng ngũ những người gọi là lãnh đạo thị trường. Chuyển đổi trong nền tảng công nghệ và nhu cầu về năng lực mới sẽ giải thoát một công ty mới bắt đầu hoạt động khỏi sự ràng buộc của những kinh nghiệm trước đây trong ngành công nghiệp.

Hãy xem trường hợp máy điều hòa nhịp tim. Trong thời gian 50 năm, việc dùng phẫu thuật để cấy ghép sản phẩm y tế ấy vào cơ thể là giải pháp duy nhất để chữa trị tính thất thường của nhịp tim. Máy điều hòa nhịp tim được vận hành bằng một pin đặt cạnh xương đòn gánh. Lối sống đầy căng thẳng của chúng ta hiện nay đòi hỏi mỗi năm cần đến hàng triệu máy điều hòa nhịp tim – mỗi máy giá tối thiểu 50.000 đô la. Trong khi mọi người đều tập trung vào việc phát triển pin hiệu quả hơn, các giải pháp cho nhịp tim thất thường trong tương lai sẽ không yêu cầu dùng phẫu thuật và pin nữa. Chi phí của công nghệ chữa trị mới có thể không nhiều hơn 500 đô la; chi phí cho những ống nano chỉ có vài đô la thôi.

Ống nano hướng dòng điện từ mô khỏe mạnh tới vùng tim mắc bệnh dựa vào kết quả nghiên cứu những kênh trong tế bào truyền tính năng dẫn điện đến vùng quanh tim và xuyên qua tim cá voi. Đó là một những hiểu biết xa lạ đối với những người chế tạo máy điều hòa nhịp tim. Không một công ty thiết bị y tế theo xu hướng chủ đạo nào có được cơ sở để xây dựng ngành doanh nghiệp mới này. Đổi mới vừa kể đòi hỏi một chất dẫn điện, ống nano carbon, khả năng trao đổi thông tin, nguồn năng lượng tự nhiên và thiết kế chip. Một việc tái trang bị như thế ẩn chứa một vực thẳm đầy những yếu tố chưa được biết khiến các lãnh đạo thị trường từ chối đầu tư. Loại “công nghệ gây rối” ấy còn yêu cầu phải có nhân viên, những bộ phận và kế hoạch kinh doanh mới, có thể sánh với việc thành lập một đơn vị doanh nghiệp hoàn toàn mới. Thử thách lớn hơn cả là sự chấp nhận một cách tiếp cận như thế rất có thể sẽ thu hẹp dòng thu nhập đáng kể của các công ty thiết bị y tế.

Ai lại mạo hiểm vào một lĩnh vực chưa từng biết, nhất là trong giai đoạn suy thoái? Các tập đoàn công nghiệp khổng lồ như Boston Scientific hay Medronic không có xu hướng mở đường. Nếu một ban quản trị doanh nghiệp quyết định bỏ ra nhiều tiền để mua một thiết bị chế tạo theo một công nghệ đã qua thử thách, một thiết bị với khả năng sinh lợi bảo đảm, thì có lý do gì họ lại xúc tiến một quỹ nghiên cứu hay chấp thuận một việc đầu tư có thể gây thiệt hại? Ai lại muốn đẩy nhanh việc chuyển đổi sang phương pháp không giải phẫu ấy khi lợi tức thu vào chỉ là một phần nhỏ của dòng tiền mà mỗi ca giải phẫu tạo ra cho cả hệ thống y tế, kể cả nhà phẫu thuật, người gây mê, công ty dược và nhà máy chế tạo pin? Câu trả lời thật hiển nhiên: không ai trong số người hưởng lợi từ thị trường hiện nay.

Một thí dụ khác là việc sử dụng sáng tạo các đặc tính vật lý của xoáy nước. Hiện nay, các ngành công nghiệp khử muối, trừ cặn và lọc sạch nước đều lệ thuộc vào hóa học và phương pháp thẩm thấu ngược. Sản xuất nước uống từ nước biển đòi hỏi những hóa chất như clo diệt vi khuẩn, axit loại trừ cặn và áp suất đến 800 PSI để tách muối. Trong khi đó, công nghệ mới đã qua thử thách chỉ lợi dụng áp suất cao trong một xoáy nước để biến canxit thành aragonit. Áp suất càng lúc càng tăng của xoáy nước phá vỡ màng tế bào vi khuẩn, trong khi nước có tỉ trọng lớn hơn đạt tới 3,9ºC một cách tự nhiên, qua đó muối bị đẩy ra ngoài, khiến trung tâm dòng nước trở nên trong và tinh khiết. Đó là một phương pháp hoàn toàn khác với cách hoạt động của các công ty dẫn đầu thị trường, mặc dù có lẽ vài công ty như Nitto Denko, Siemens và General Electric sẵn sàng theo đuổi các phát triển mới ấy. Điều đó không chỉ đòi hỏi một tư duy tiến bộ, mà cả lòng ham muốn nắm vững công nghệ mới và sẵn sàng học những kỹ năng mới nữa.

NGUYÊN TẮC QUẢN LÝ 2: QUẢN LÝ DÂY CHUYỀN CUNG ỨNG

Quản lý dây chuyền cung cấp bao gồm việc kiểm tra nguyên vật liệu, giao dịch tài chính và cung cấp thị trường, từ khi thu hoạch nông sản hay thu gom nguyên liệu đến sản xuất, rồi đến tiêu dùng sản phẩm. Ngay cả khi một công ty dẫn đầu thị trường được thuyết phục là một công nghệ mới sẽ tạo cơ hội chiếm lợi thế cạnh tranh và thị phần, không có gì bảo đảm công nghệ ấy sẽ được sử dụng cho việc phát triển. Nó phải ăn khớp với một hệ thống chế tạo và phân phối − một dây chuyền cung cấp − đi trước sự đổi mới và có khả năng đột phá. Ê kíp quản lý chiến lược phải chắc chắn rằng các ý tưởng nghiên cứu có ý nghĩa đối với việc tiếp thị và sản xuất.

Nhiều hoạt động trong một công ty cần hội tụ chung quanh việc đưa vào sử dụng những công nghệ mới hay những sản phẩm mới xuất hiện. Thiếu sự hợp tác tích cực của mọi bộ phận, nhất là tài chính, quản lý dây chuyền cung cấp và tiếp thị, thì có thể gây ra nhiều mâu thuẫn công khai hay ngấm ngầm, những mâu thuẫn có nguyên nhân từ lợi ích cá nhân như kế hoạch thăng tiến và tiền thưởng cuối năm, hay từ các chính sách doanh nghiệp như quy tắc khấu hao, kế hoạch nộp thuế và mục tiêu thu nhập trong một quý. Trong thực tế, nhiều đổi mới được mô tả nơi đây hoàn toàn thích hợp với một mô hình chuỗi cung cấp hiện hữu. Dù vậy, việc phát triển thị phần là một thách thức chỉ có thể vượt qua với lòng dũng cảm và tính kiên trì.

Bây giờ, chúng tôi xin lấy thí dụ thuốc tiêm chủng thường cần cả một chuỗi bảo quản lạnh từ lúc sản xuất, vận chuyển, cung cấp cho đến khi cất giữ ở cơ quan y tế. Trong trường hợp này, quản lý dây chuyền cung cấp dựa vào việc kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ. Nếu một khâu trong chuỗi bảo quản lạnh không hoạt động tốt thì thuốc chủng bị hư hỏng và phải loại bỏ. Ở các nước đang phát triển, việc ướp lạnh thường lệ thuộc vào một nguồn điện không ổn định. Giải pháp ở những nơi đó là đầu tư vào hệ thống làm lạnh bằng năng lượng mặt trời hay bằng propan để tránh rủi ro thuốc bị hư hỏng. Tuy nhiên, có nhiều giải pháp đổi mới khả thi.

Công nghệ ổn định nhiệt được phát triển bởi Bruce Roser và công ty mạo hiểm Cambridge Biostability của ông, lấy cảm hứng từ cây dương xỉ hồi sinh ( Polypodium polypodioides ) và một động vật không xương sống nhỏ tí ti là gấu nước (tardigrade). Họ chào bán một hệ thống đông khô sử dụng gấu nước để bảo quản thuốc chủng và sử dụng thiết bị tiêu chuẩn cho đổi mới ấy. Điều đó khiến nó được đưa vào dây chuyền cung cấp một cách dễ dàng.

Rất thích hợp với mô hình dây chuyền cung cấp là một đổi mới khác do hai nhà nghiên cứu Canada Sylvie Gauthier và Normand Voyer phát triển, và được chào bán bởi công ty mạo hiểm CO 2 Solutions niêm yết tại thị trường chứng khoán Toronto. Công nghệ đã đăng ký độc quyền của họ sử dụng khả năng tự nhiên của một chất xúc tác sinh học để quản lý khí CO 2 phát thải ở mức độ công nghiệp. Công nghệ ấy dễ dàng được ghép vào hệ thống cọ rửa của các nhà máy nhiệt điện than và nhà máy xi măng mà chỉ cần một điều chỉnh tối thiểu. Vì đó chỉ là một thiết bị phụ trợ cho công nghệ có sẵn nên không làm rối loạn hệ thống sản xuất và cung cấp hiện hữu. Do đó, đổi mới của họ có cơ may thâm nhập thị trường bằng những thỏa thuận với các văn phòng kỹ sư hàng đầu.

Các chất chống cháy và chống lửa của Mats Nilsson làm từ những thành phần có độ sạch thực phẩm đã kết hợp với chuỗi cung cấp để sử dụng trong tấm gỗ dán (dùng cho đồ đạc hoặc nhà ở), polyurethan (được dùng nhiều trong ô tô và nhà ở) và sợi thảm (dùng cho văn phòng, nhà ở và máy bay). Có hàng trăm ứng dụng khác nữa cần phải được phát triển. Mặc dù Nilsson có thể cung cấp các hóa chất vô hại ấy dưới dạng keo hay phấn, nhưng để kết dính các vật liệu cần được xử lý, phải thực hiện những điều chỉnh nhỏ cho mỗi ứng dụng. Nghiên cứu cho việc ấy đòi hỏi nhiều thời gian và tiền bạc. Phải am hiểu cách thức kết nối chất phòng cháy với những quy trình sản xuất để xử lý những vật liệu khác nhau như mủ cao su, ni-lông và xenluloza. Sự thiếu kinh phí đầu tư lớn đến nay đã làm giảm khả năng hoàn thành việc nghiên cứu cũng như xác định các đặc điểm kết dính của mỗi vật liệu và quy trình. Cho tới khi các chất halogen độc hại được thay thế bằng những phân tử mô phỏng theo chu trình Krebs, chúng ta cần phải đợi hàng thập kỷ nữa hay sao? Có lẽ chỉ khi người tiêu dùng bày tỏ sở thích của mình, họ mới có thể thúc đẩy các công ty xây dựng nhà cửa lớn nhất thế giới làm thử nghiệm, chấp nhận và sử dụng các sản phẩm ấy. Chúng ta hy vọng rằng những công ty theo xu hướng chủ đạo như Albemarle, Chematur hay BASF sẵn sàng tiến tới bằng những bước đột phá như thế.

NGUYÊN TÁC QUẢN LÝ 3: SỬ DỤNG NGUỒN LỰC BÊN NGOÀI

Những đổi mới thành công trong việc đáp ứng các yêu cầu của năng lực cốt lõi và quản lý chuỗi cung cấp cũng phải thích hợp với nguyên tắc sử dụng nguồn lực bên ngoài trong công tác quản lý. Sử dụng nguồn lực bên ngoài là một quá trình giao hợp đồng phụ cho các công ty bên thứ ba để ban quản trị có thể dành thì giờ, nhân lực và nguồn lực cho lĩnh vực cốt lõi của họ. Điều ấy đòi hỏi nhiều hơn việc chấp nhận một công nghệ mới bởi ban quản trị. Doanh nghiệp phải hành động với tư cách là tác nhân thay đổi đối với mọi nhà cung cấp và mọi công ty nhận thực hiện hợp đồng phụ. Nếu Daiwa House (Nhật Bản), công ty xây cất nhà cửa lớn nhất thế giới, quyết định thay thế hóa chất chống cháy mà họ đang sử dụng, công ty ấy cần phải phát triển và thử nghiệm những biến thể khác nhau của sản phẩm cho mỗi phạm vi ứng dụng, đề nghị cơ quan điều tiết công nghiệp chấp thuận, xác định các đặc điểm kỹ thuật mới và kết hợp với quy trình của hơn 600 nhà cung cấp và công ty nhận hợp đồng phụ. Đó sẽ là một công việc đáng kể.

Nếu chất chống cháy mới mẻ ấy chỉ cải thiện chất lượng không khí trong nhà nhưng không mang lại lợi tức phụ trội, thì việc chuyển đổi công nghệ trong giai đoạn suy thoái kinh tế sẽ khiến ban quản trị khó tập trung vào những nhiệm vụ cốt lõi mà họ đảm nhận: bảo đảm bán được nhiều hàng và cải thiện doanh thu. Ý muốn thay đổi phải đến từ tinh thần phục vụ cho sức khỏe và môi trường hơn là sự trung thành với những nguyên tắc quản lý thâm căn cố đế.

Một công nghệ khác dựa vào dãy số Fibonacci cho thấy những ứng dụng hiệu quả năng lượng có thể tiết kiệm bạc triệu cho các công ty sử dụng máy chủ vi tính bằng cách làm mát những máy chủ với hình học tự nhiên. Máy vi tính và máy chơi game như X-box của Microsoft quá nóng là một vấn đề quen thuộc. Tiếng động của quạt làm mát gây khó chịu. Khi làm việc với Cơ quan Ngư nghiệp và Động thực vật hoang dã của Úc, nhà tự nhiên học Jay Harman đã quan sát hình học chuyển động của những dòng nước đại dương và những luồng không khí. Dựa vào các quan sát đó, ông đã mô tả việc chuyển đổi hiệu quả chuyển động của tự nhiên thành những thiết kế khí động học mà ông gọi là “nguyên lý tạo dạng khí động học” (streamlining principle). Những gì ông học được từ vỏ ốc anh vũ và sừng linh dương châu Phi đã cải thiện đáng kể hiệu suất, sản lượng và cách sử dụng năng lượng của một loạt thiết bị xử lý chất lỏng, đồng thời giảm tiếng ồn. Ông đã thành lập tổ chức Pax Scientific năm 1997 và tạo nguồn vốn bằng cách bán giấy phép phụ thuộc khi có bằng chứng không thể tranh cãi về tính tiết kiệm năng lượng của công nghệ ấy. Tuy nhiên, không một ứng dụng nào của ông trở thành xu hướng chủ đạo. Ông và ê kíp của mình phải đối mặt với sự trì hoãn trong việc tiếp cận ban quản trị dây chuyền cung cấp, việc ứng phó với chu trình thay đổi nhanh chóng trong công nghiệp vi tính và việc phối hợp với nguồn lực bên ngoài trên khắp thế giới của công nghiệp vi tính. Số bằng sáng chế ngày càng tăng và lợi tức từ tiền ứng trước cho những giấy phép phụ thuộc vẫn tiếp tục cung cấp tài chính cho công việc nghiên cứu tiếp theo. Nhưng trước khi hoàn thành vụ buôn bán lớn đầu tiên còn một trở ngại thứ tư phải vượt qua nữa: con dấu chấp thuận của phó giám đốc phụ trách tài chính.

NGUYÊN TẮC QUẢN LÝ 4: DÒNG TIỀN LÀ VUA

Cả khi những sản phẩm mới có thể làm giảm chi phí bằng cách tiết kiệm tiền bạc hay năng lượng và đem lại lợi ích cho môi trường, cũng không dễ dàng bán được những sản phẩm ấy ra thị trường. Trong hoạt động doanh nghiệp thông thường, biên lợi nhuận (mức chênh lệch giữa giá thành và giá bán) được cải thiện là một điều tốt vì chúng tạo ra thu nhập phụ trội có thể dùng vào việc tái đầu tư. Nhưng kệ bày hàng tiêu dùng thì đắt, trong khi những sản phẩm tiêu dùng bán chạy, được quảng cáo rầm rộ trên phương tiện truyền thông đại chúng có nghĩa là dòng tiền lưu chuyển nhanh hơn. Trong giai đoạn suy thoái kinh tế hiện tại, những công ty quốc tế khổng lồ với một danh mục sản phẩm lớn thường giảm thiểu số hàng chào bán cũng như số nhãn hiệu và chỉ cho vào catalogue của họ những sản phẩm quay vòng nhanh nhất, chớ không nhất thiết mang lại mức lãi cao nhất. Tổng số lợi tức thu được từ một sản phẩm chỉ có mức lãi 5% nhưng bán được hàng ngày sẽ cao hơn một sản phẩm với mức lãi 50% nhưng chỉ bán được một lần trong tháng. Sự quay vòng hàng hóa theo phương thức just-in-time [2] loại bỏ việc trữ hàng ở kho, giải phóng số vốn tồn đọng trong hàng hóa công nghiệp hay tiêu dùng tồn kho. Những loại hàng quay vòng nhanh rất hấp dẫn đối với nhà đầu tư và cổ đông; đặc biệt những ngành công nghiệp sản xuất và cung cấp nhu yếu phẩm rất thích những sản phẩm không chịu ảnh hưởng của những chu kỳ kinh tế hưng thịnh và suy thoái, như thực phẩm và những sản phẩm liên quan đến sức khỏe.

Một hoàn cảnh khác sau khủng hoảng tài chính là khó nhận được tín dụng. Khi có một công nghệ như công nghệ dùng xoáy nước để khử khí hòa tan trong nước của công ty Warenco có thể tiết kiệm 10 đến 12% năng lượng, ban quản trị tài chính của doanh nghiệp sẽ cho rằng mức giảm chi phí năng lượng ấy không thể biện hộ cho việc sử dụng nguồn tài chính eo hẹp. Hơn nữa, tiền chi cho việc tiếp thị và sản xuất có lẽ phải cần nhiều năm mới lấy lại được. Điều đó đủ để quyết định không mua công nghệ mới. Cả những đổi mới tiết kiệm 20 đến 30% năng lượng cũng khó có thể được chấp nhận trong giai đoạn suy thoái kinh tế. Ý tưởng bảo đảm vốn đầu tư bằng những khoản tiết kiệm thuộc về một loại hình không thể chấp nhận được. Những đổi mới phải đem lại nhiều hơn sự tiết kiệm năng lượng; tốn ít chi phí hơn thôi chưa đủ. Các công ty dẫn đầu thị trường chỉ tin rằng việc đầu tư là cần thiết khi lợi tức phụ trội được bảo đảm.

NGUYÊN TẮC QUẢN LÝ 5: CẠNH TRANH CHÈN ÉP

Kể cả khi chiến lược gia doanh nghiệp, nhà quản lý chuỗi cung cấp và giám đốc tài chính đều tán thành đổi mới, vẫn còn phải tác động đến ê kíp tiếp thị. Các nhà phát minh và cách tân phải biết đề xuất một cách bán hàng độc đáo nhằm đưa một sản phẩm lên kệ hàng hay vào catalogue, đồng thời phải thành công trong việc “kể câu chuyện” của nó cho khách hàng tương lai. Trong một bầu không khí lo lắng về tình trạng thiếu hụt, thực tế trên kệ hàng cho thấy mọi người đều hoạt động trong một thị trường có đặc điểm là cung vượt quá cầu. Tình trạng đa dạng và có quá nhiều khả năng lựa chọn của chúng ta hiện nay được mô tả một cách thích đáng bởi thành ngữ Pháp “l’embarras du choix”, nghĩa là “có quá nhiều thứ để chọn lựa”.

Với nhiều khả năng lựa chọn như vậy, sự thành công không phải là lẽ đương nhiên, kể cả khi sản phẩm mới tốt và rẻ hơn. Khó khăn thứ nhất là gây sự chú ý, kế đó là thu hút người mua. Điều ấy có nguyên nhân là các công ty dẫn đầu thị trường theo đuổi một chiến lược được biết dưới tên “cạnh tranh chèn ép”. Nghĩa là nhiều sản phẩm dựa vào cùng một công nghệ nhưng thật ra chỉ là những biến thể với độ khác biệt rất nhỏ chiếm hết chỗ trên kệ hàng hay đáp ứng những yêu cầu công nghiệp khác nhau chút ít. Việc ấy có mục đích tạo cho người mua cảm tưởng họ có được đúng cái mình cần. Như vậy sẽ không còn nhiều chỗ cho cái mới nữa.

Sản phẩm và dịch vụ đều được tiêu chuẩn hóa; thủ tục sản xuất và phân phối được hợp lý hóa. Tính đa dạng trở thành trò tiếp thị tân kỳ và mẫu bao bì − hay bất cứ cái gì có tên gọi ấy − đều giống nhau ở mọi nơi. Về cơ bản, chỉ có một máy diesel trên thị trường thế giới, mặc dù nó được sử dụng bởi hàng chục nhà chế tạo ô tô. Các động cơ điện trong những thiết bị gia dụng gần như y hệt nhau ở bất kỳ nơi nào trên thế giới. Những quy trình sản xuất như thế củng cố thị phần trong tay một vài công ty mà mục tiêu là đạt hiệu quả kinh tế nhờ quy mô: sản xuất nhiều hơn một thứ duy nhất với mức chi phí ngày càng thấp hơn. Khi một món hàng nào được đưa vào xu hướng chủ đạo, lợi tức bảo đảm của nó sẽ cản trở, ngăn ngừa sự thay đổi.

Thị trường chất kết dính minh họa thật chính xác tình trạng lưỡng nan ấy. Có hàng trăm loại hồ và dung dịch keo dán trong một thị trường ngự trị bởi những công ty khổng lồ như 3M. Henkel, một công ty Đức kinh doanh những loại keo dán có nguồn gốc từ tinh bột. Trên thực tế, thị trường bị tràn ngập bởi những “giải pháp”. Hàng năm, nhu cầu thế giới về chất dán và chất trám trét đạt doanh thu gần 50 tỉ đô la. Chỉ riêng ở châu Âu, mỗi năm ngành sản xuất các chất ấy đầu tư 200 triệu đô la vào việc nghiên cứu và phát triển. Đó là một thị trường khổng lồ với năng lực nghiên cứu tập trung vào vài công ty có nhiều sản phẩm đến nỗi một sản phẩm mới, dù nó có ích và hấp dẫn đến đâu cũng khó kiếm được một thị trường ngách, chiếm một chỗ trên kệ hàng và trong các catalogue hay giành được sự chú ý của người tiêu dùng. Một bài đăng trên báo Time Magazine hay The Economist có thể đem lại một ít tiếng tăm, nhưng chừng nào không có đơn đặt hàng trên thực tế thì cũng chẳng ích gì. Mặc dù một ngày nào đó, nhiều giải pháp có thể thay thế những sản phẩm không thân thiện với môi trường, nhưng các công ty dẫn đầu thị trường hiện nay không sẵn sàng chấp nhận một sự thay đổi như thế.

Điều ấy lưu ý chúng ta về một hướng phát triển và giữ vững thị phần có thể đe dọa hay loại bỏ một sản phẩm trên đường đi tới thị trường chủ đạo. Biện pháp “làm nghẹt thở” có thể được ưu tiên áp dụng trước sự cạnh tranh chèn ép. Khi một sản phẩm mới bán trong một thị trường ngách và bị cảm nhận là mối đe dọa cho thị trường thông thường, các tập đoàn công nghiệp khổng lồ có thể mua đứt ngành doanh nghiệp đang lên và các bằng sáng chế công nghệ của nó. Hay là một số tiền lớn lao được đề nghị với nhà phát minh, rồi có lẽ công nghệ mới sẽ bị chôn vùi, không bao giờ đạt tới người tiêu dùng, chỉ vì nó có tác động phá vỡ một dòng thu nhập và mức lợi nhuận hiện có.

MẶT TRÁI CỦA ƯU ĐIỂM NHIỀU GIẢI PHÁP, ÍT THỜI GIAN

Bên cạnh một loạt giải pháp nhân tạo cạnh tranh với nhau trên thị trường, có nhiều đổi mới lấy cảm hứng từ các hệ thống tự nhiên. Khả năng của thằn lằn dẫn đến một đổi mới quen thuộc, trong khi khóa dán Velcro đã lấp đầy một thị trường ngách trị giá nhiều triệu đô la. Ong bắp cày chi Polistes gốc Trung Âu có thể dùng cái hàm khỏe của nó để đốn gỗ (vật lý trước hết). Rồi nó nhai những mảnh gỗ và hòa lẫn với dịch tiêu hóa. Như vậy, nó làm ngắn sợi gỗ bằng phương pháp hóa học. Khi hỗn hợp ấy khô, những sợi xenluloza đan xen vào nhau và chất kết dính trong dịch tiêu hóa của nó trở nên cứng. Cái tổ đã xong.

Trong khi ong bắp cày dùng một chất kết dính với dung môi là nước, ong mật sử dụng một chất dán chứa sáp để làm cái tổ có nhiều lỗ. Ở nhiệt độ cơ thể của ong, sáp là chất lỏng. Chỉ khi lạnh hơn, nó mới trở nên cứng và kết dính các thành phần lại. Do đó, sáp ong mật đáp ứng tốt nhất yêu cầu của các chất dán hiện đại, nghĩa là có đặc tính nóng chảy. Nó không chứa dung môi nhưng có thể được sử dụng như một chất lỏng. Ấu trùng của loài hàu có thể được gắn chặt vào gần như mọi vật cứng ở biển nhờ chất kết dính mà nó tiết ra. Chất kết dính ấy có khả năng chống thấm rất tốt và được tiết ra thường xuyên để bảo đảm không mất tác dụng.

Sự cạnh tranh chỉ trong lĩnh vực chất kết dính không thôi cũng đủ cho thấy có thừa khả năng sử dụng giải pháp tự nhiên. Do đó, ngay cả một ê kíp quản lý tỉnh táo cũng gặp khó khăn trong việc lựa chọn một đổi mới để hỗ trợ. Biết bắt đầu nơi đâu khi phòng nghiên cứu của mình hầu như không có nhà sinh vật học hay sinh hóa nào, còn các chiến lược tiếp thị và sản xuất thì bị buộc chặt bởi chiếc áo trói của việc kinh doanh dựa vào năng lực cốt lõi?

NGỤY TRANG XANH

Nhiều người trong chúng ta cho rằng mình hăng hái, tích cực, nhưng có thể nhiệt tình của người tiêu dùng và lòng ham muốn tìm giải pháp cho sự bền vững của những công dân lo âu lại trở thành một trở ngại cho việc tiếp cận một đổi mới thực sự. Trong khi tìm kiếm những giải pháp xanh, chúng ta quá hăng hái, nhanh chóng chấp nhận cái gì có vẻ như hiển nhiên sẽ dẫn tới sự bền vững, mặc dù trong thực tế, có thể cái đó không phải là một ý tưởng hay. Năm 2006, châu Âu vội vàng xúc tiến việc sản xuất nhiên liệu sinh học, để rồi hiểu rằng nhu cầu nguyên liệu to lớn và đột ngột, được thúc đẩy bởi những người muốn tiêu dùng nhiên liệu xanh, sẽ ảnh hưởng đến việc trồng bắp làm thực phẩm. Thay vì loại bắp thích hợp với người, nhiều nhà nông trồng bắp công nghiệp để làm thức ăn gia súc hoặc sản xuất nhiên liệu sinh học. Giá loại lương thực chủ yếu này tăng lên, khiến an ninh lương thực ở các nước đang phát triển càng khó đạt được hơn nữa. Hành động hối hả nhằm bảo đảm việc cung ứng bắp đã giúp các nhà buôn và các công ty chế biến nông sản lớn nhất thế giới đạt lợi nhuận kỷ lục, nhưng lại gây khó khăn vô cùng cho những người khác. Liên Hợp Quốc đã lên tiếng cảnh báo, và bắp cũng như dầu cọ không còn được khuyến khích làm nguồn nhiên liệu sinh học nữa.

Biểu đồ 5. Tình thế khó xử: chọn khả năng nào của bắp?

Tương tự như thế, chúng tôi đặt nghi vấn về ý nghĩa của việc làm xà phòng phân hủy sinh học bằng các axit béo có nguồn gốc từ cây cọ trồng trên đất suy thoái mà xưa kia là rừng mưa nhiệt đới. Chúng ta đã suy ngẫm về tính hợp lý của việc tiêu dùng nấm đông cô trồng trên cây đốn từ những rừng sồi Trung Quốc. Nếu chú ý tới bức tranh toàn diện hơn, chúng ta có thể tránh được hành động dễ dàng chấp nhận một giải pháp hiển nhiên để rồi sau này khám phá ra những điều tai hại.

Việc chế biến xà phòng phân hủy sinh học ở châu Âu và châu Mỹ đã phá hủy nơi cư trú của loài đười ươi. Khi những công ty có ý thức sinh thái phát triển một loạt xà phòng phân hủy sinh học trên cơ sở các axit béo từ cây cọ, thành công của họ trong việc chiếm thị phần đã kích thích các đấu thủ chính trên thị trường làm theo. Để đáp ứng nhu cầu tăng nhanh, hàng triệu mẫu Anh rừng mưa nhiệt đới bị đốn hạ và thay thế bởi những đồn điền trồng cọ. Tổn hại không chủ ý ấy là bài học đắt giá để chúng ta hiểu rằng phân hủy sinh học không đồng nghĩa với bền vững. Những giải pháp xanh khiến sinh kế của người nghèo và nơi cư trú của loài linh trưởng bị đe dọa không thể chấp nhận được về mặt luân lý, đạo đức; chúng chỉ là một hình thức ngụy trang xanh.

Những giải pháp “xanh” với đầu vào hay quy trình có hại và tác động phụ ngoài ý muốn không đáng được tặng danh hiệu bền vững. Sẽ không hợp lý nếu chúng ta tán thưởng việc làm ít gây hại hơn, nhất là khi cả hệ sinh thái cần cho đời sống bị tổn hại. Khả năng lựa chọn hợp với đạo đức là thu được nhiều lợi nhuận hơn, chớ không phải gây hại ít hơn. Thay thế amiang bằng những chất chống cháy chứa halogen chẳng hạn không phải là một giải pháp thực sự. Một giải pháp ít độc hơn vẫn là một giải pháp độc hại. Chúng ta phải tìm ra những giải pháp không làm nhiễm bẩn chuỗi thức ăn cũng như môi trường xung quanh. Chúng ta có thể sửa đổi tư duy và nâng cao hoài bão của mình. Lý lẽ cho rằng một ít độc tố không gây hại dựa trên sự lừa dối là người ta có thể chịu đựng những lượng nhỏ của một chất đã được chứng minh là có hại, gây đột biến gien hay ung thư. Không có chẩn đoán “mắc bệnh ung thư một chút” nhưng chỉ có thể là: bạn mắc bệnh ung thư, hoặc bạn không mắc bệnh! Cũng thế, ý nghĩ bằng mọi cách kiếm được càng nhiều tiền càng tốt rồi dành một ít lợi nhuận để làm việc xã hội là vô đạo đức, mặc dù cái trò đền bù ấy rất phổ biến.

Thiếu khả năng thấy các mối liên hệ không hiển nhiên trước mắt là một thách thức chính mà chúng ta phải vượt qua khi xây dựng Nền Kinh tế Xanh Lam. Một số đổi mới đã không tránh khỏi những quy trình sai sót hoặc thiển cận. Khi điều chế một hợp chất mới để kiểm soát vi khuẩn theo phương pháp sinh học của công ty Biosignal (Úc), người ta đã dùng chính những dung môi độc của quá trình sản xuất chất nhân tạo tương ứng. Các tấm bạt kỵ nước - ưa nước đầu tiên để gom góp sương sa mạc được công ty QinetiQ (Anh) chế tạo từ những hóa chất có tiềm năng gây nguy hiểm cho sức khỏe công nhân và người tiêu dùng. Đèn huỳnh quang compact do công ty Osram sáng chế góp phần quan trọng vào việc tiết kiệm năng lượng và được người tiêu dùng chấp nhận rộng rãi, nhưng thủy ngân dùng trong việc chế tạo nó là một độc tố. Nếu thải bỏ, không tái chế bóng đèn đã qua sử dụng, chất độc ấy sẽ xâm nhập vào môi trường. Lương tâm không cho phép chúng ta ủng hộ việc tiết kiệm năng lượng, nhưng đồng thời lại thải thủy ngân vào hệ sinh thái. Chúng ta có thể làm tốt hơn nhiều.

LÚC ĐẦU 20 NGÀN, SAU THÀNH 100 TRIỆU

Khi thị trường yếu đi và biên lợi nhuận phải chịu áp lực, ít có khả năng ban quản trị của một doanh nghiệp ổn định muốn nhân viên phòng nghiên cứu hay thiết kế sản phẩm ủng hộ những ý tưởng sáng tạo theo cách của tự nhiên. Trong bối cảnh ấy, việc đưa vào áp dụng những đổi mới, kể cả những đổi mới với nhiều ứng dụng, là một thách thức. Nhưng thay vì than vãn về khó khăn trong việc thuyết phục các doanh nghiệp dẫn đầu thị trường, tốt hơn chúng ta nên vui sướng vì những đổi mới ấy sẽ tạo ra rất nhiều hoạt động kinh doanh mạo hiểm và việc làm lâu dài. Sự thiếu tích cực của những doanh nghiệp dẫn đầu thị trường hôm nay có thể khiến chúng thành cổ lỗ sĩ vào ngày mai, nhường cơ hội rất tốt cho những ai sẵn sàng sửa đổi luật chơi. Dĩ nhiên, cũng có thể giới quản lý theo xu hướng chủ đạo được thuyết phục và tư duy ngoài khuôn khổ. Chúng ta ai cũng đều biết qua kinh nghiệm bản thân là khi thất bại, chúng ta sẵn sàng thử một cách tiếp cận mới hơn.

Để vẽ lại hình ảnh tương lai, cần phải có nhiều nhà hoạt động khoa học, xã hội, doanh nghiệp, môi trường và văn hóa. Điều đó đòi hỏi chúng ta phải rời bỏ một nền kinh tế mà tăng trưởng đi đôi với nợ nần chồng chất để lại cho con cháu chúng ta, đồng thời lãng phí nguồn lực của các thế hệ tương lai. Trong lúc này, khi chúng ta chứng kiến một cuộc tàn phá khủng khiếp bởi lòng tham, sự dối trá và nỗi mù quáng, khi chúng ta tỏ ý muốn thay đổi, thì có lẽ chính quyền, doanh nghiệp và công nghiệp sẽ sẵn sàng thay đổi nhận thức và phân phối nguồn lực nhằm hỗ trợ và phát triển Nền Kinh tế Xanh Lam. Có lẽ họ sẽ tiến tới với quyết tâm đáp ứng nhu cầu của mọi người bằng những gì chúng ta có được, những gì chúng ta có thể chia sẻ với kẻ khác.

[1] Một lối chơi chữ của tác giả: “eco”-facture, not “manu”-facture. PHH

[2] Cung cấp đúng sản phẩm với đúng số lượng tại đúng nơi vào đúng thời điểm.

CHƯƠNG NĂM

KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG TUYỆT VỜI CỦA TỰ NHIÊN

Lạ thay, tự nhiên không gõ cửa mà cũng chẳng đột nhập! [1]

– Emily Dickinson

Bằng thạc sĩ quản trị doanh nghiệp (master of business administration; viết tắt: MBA) mang lại cho chủ nhân của nó một địa vị khiến họ đáng được chọn làm nhà quản lý hay lãnh đạo doanh nghiệp. Họ đã học cách phân tích các mối giao dịch và tương tác giúp xác định rõ mức giảm chi phí lao động và nguyên liệu, tối ưu hóa dòng thu nhập, mở rộng thị phần và cải thiện việc quản lý dây chuyền cung cấp. Đáng tiếc là các chuyên gia ấy, nay đã thành những nhà lãnh đạo doanh nghiệp, có vẻ như sắp mất liên hệ với các nơi cư trú và cư dân của hành tinh chúng ta. Tệ hơn nữa, sự tập trung quá nhiều vào hoạt động kinh doanh cốt lõi khiến họ trở nên mù quáng, không nhận biết những cơ hội hiện thực bên ngoài lợi ích hay phạm vi hiểu biết của họ. Các hệ thống sản xuất và tiêu dùng của chúng ta đã lỗi thời, không có khả năng đáp ứng nhu cầu cơ bản của mọi người. Chúng phải được cải tiến hoặc thay thế bằng những hệ thống phát triển mạnh mẽ nhờ hoạt động hài hòa với mọi sự sống, thúc đẩy quá trình đa dạng hóa và bảo đảm đầy đủ thực phẩm, nhà ở, y tế và sinh kế cho mọi người. Chính vì nhận định ấy mà chúng ta ngưỡng mộ và quan tâm đến khả năng thích ứng tuyệt vời của tự nhiên (mastery of brilliant adaptation; viết tắt: MBA) [2] .

Các hệ sinh thái là nguồn cảm hứng dạt dào cho việc sáng tạo những mô hình kinh tế có khả năng đáp ứng nhu cầu của tất cả mọi người. Các hệ thống tự nhiên biến đổi, tiến hóa không ngừng. Đó chính là sức mạnh và vẻ đẹp của chúng. Khi dự phần vào MBA của tự nhiên, chúng ta bắt đầu hiểu cách thức hợp nhất các đổi mới vào những hệ thống đa dạng: những hệ thống lưu chuyển thức ăn và năng lượng, cung cấp năng lượng từ những nguồn tổng hợp và tái tạo, thiết kế những cơ cấu tiếp nhận và sử dụng cái nhỏ bé, biến đổi nó thành cái lớn lao, thành mạng lưới hiệu quả đến nỗi không có gì bị thải bỏ, cho phép chúng ta thu được một năng lượng ròng.

Công nghiệp chống lại sự thay đổi liên tục. Tính có thể dự đoán được là tên gọi của trò chơi. Mô hình kinh doanh cốt lõi và năng lực cốt lõi theo đuổi năng suất một cách thái quá, khiến con đường thay đổi và tiến hóa tự nhiên bị ngăn trở. Đó chính là cái logic công nghiệp đã dẫn tới những giải pháp dựa vào thủ thuật biến đổi gien. Một khi bạn biết phương pháp thay đổi gien, bạn sẽ tin rằng mình biết cách đoán trước hậu quả của việc ấy. Trong khi những nhà lãnh đạo công nghiệp ưa chuộng một hệ thống sản xuất sử dụng hóa chất mạnh để cố định vĩnh viễn các phân tử và những biến đổi gien kìm hãm các khuynh hướng tiến hóa tự nhiên, thì các hệ sinh thái cung cấp một giải pháp khác hẳn. Nước là dung môi; các phân tử có những liên kết tạm thời cho phép chúng dễ dàng phân hủy sinh học và luôn luôn có thể kết nối lại với nhau. Các thay đổi gien tự nhiên xảy ra trong giới vi khuẩn thuộc về quá trình tiến hóa của chúng.

Hai khuôn khổ khác nhau ấy giải thích tại sao các hệ thống tự nhiên luôn luôn thay đổi trong khi các hệ thống công nghiệp vốn dĩ chống lại sự thay đổi. Nhằm tránh thay đổi và cung cấp nhiều hơn những sản phẩm như nhau, các hệ thống công nghiệp tạo ra những tiêu chuẩn được áp dụng khắp mọi nơi trên thế giới, lấy cớ là việc ấy sẽ giảm phí tổn. Ngược lại, các hệ sinh thái cung cấp mọi thứ ở địa phương. Vì các hệ sinh thái phát triển trên đa dạng sinh học địa phương nên việc tiêu chuẩn hóa ít có lợi. Dù sao đi nữa, đa dạng sinh học – như tên gọi đã hàm ý – có nền tảng là tính đa dạng. Điều ấy làm sáng tỏ lý do tại sao các mô hình kinh doanh mới dựa trên những đổi mới sẽ được thực hiện bởi hàng ngàn doanh nhân, mỗi người trong bọn họ sẽ tìm được một ngách thị trường và một cơ hội tốt. Mong muốn của giới công nghiệp là kiểm soát và tiêu chuẩn hóa, sáp nhập và bành trướng trên đường biểu diễn tưởng tượng của nền kinh tế sản xuất hàng loạt, ngoại tác hóa mọi phí tổn bên ngoài phạm vi nhỏ hẹp của họ. Trên thực tế, chỉ một ít loại cà chua và khoai tây được thương mại hóa trong khi có tới hàng trăm loại khác nhau. Việc độc canh những cây lương thực chính của chúng ta là lúa mì, lúa gạo, bắp và đậu nành giải thích tại sao đất nông nghiệp bị cạn kiệt và dịch bệnh dễ lây lan.

Quan sát tự nhiên, chúng ta sẽ thấy các hệ sinh thái đạt hiệu quả và tính đa dạng ngày càng cao hơn, đó là nhờ đóng góp của tất cả các bên tham dự cuộc chơi. Một cây tuyết tùng 500 năm tuổi và một chú gấu to lớn, đường bệ có lẽ là những sinh vật khiến chúng ta chú ý nhiều nhất khi lãng du trên dãy Rocky Mountains, nhưng quan sát kỹ hơn, chúng ta sẽ phát hiện hàng triệu loài khác, đa số không thể thấy được bằng mắt thường. Các loài ấy không chỉ có những đóng góp mà còn có vai trò rất quan trọng đối với toàn hệ thống. Quá trình tiến hóa bao hàm một xu hướng bất biến là đạt hiệu quả cao hơn và tính đa dạng lớn hơn. Các ngành kinh tế thành lập bởi những nhà hoạt động doanh nghiệp, khoa học, văn hóa và giáo dục ở mọi cấp độ cũng nên như thế.

Như Fritjof Capra giải thích, hệ sinh thái là mạng lưới của những mạng lưới. Có thể quan sát các nguyên tắc điều hành như nhau trong mỗi mạng lưới. Thật vậy, tất cả các hệ sinh thái đều luôn luôn kết nối, luôn luôn cho phép mọi thành viên đóng góp hết năng lực của mình, đồng thời hoạt động trong một phạm vi nhất định, nơi mà dưỡng chất và năng lượng lưu chuyển không ngừng và các định luật vật lý được tuân theo không ngoại lệ. Phỏng theo mô hình thác nhiều tầng và áp dụng các quy luật vật lý, chúng ta có thể đáp ứng các nhu cầu cơ bản ở khắp mọi nơi, bằng những thứ có được ở địa phương. Không còn sự khan hiếm, thiếu hụt giả tạo nữa, trong Nền Kinh tế Xanh Lam rất dồi dào thực phẩm, năng lượng, việc làm và lợi tức. Trước kết quả tiềm tàng ấy, bao nhiêu cộng đồng có thể phản đối? Bao nhiêu nhà doanh nghiệp không dám đưa những đổi mới như thế ra thị trường?

Mọi người có thể nghĩ xem việc sử dụng một công nghệ nền tảng thay thế hóa chất bằng những tác động thuần vật lý, tương tự cách hoạt động của cái xoáy nước, có ý nghĩa như thế nào. Mọi người có thể hiểu ý nghĩa đối với an ninh lương thực khi chất thải cây cà phê hay những cây nông nghiệp khác biến thành loại nấm giàu protein, tạo thu nhập từ cả chất thải lẫn nấm và cung cấp thức ăn chất lượng cao cho gia súc. Chúng ta đang gầy dựng vốn xã hội và loại trừ sự lạm dụng. Chúng ta đang biến một mặt hàng được kinh doanh trên toàn cầu thành một nguồn thực phẩm góp phần bảo đảm an ninh lương thực. Chắc hẳn mọi người đều có thể hiểu một giá trị như thế.

TRAO QUYỀN CHO DOANH NHÂN

Mô hình cho Nền Kinh tế Xanh Lam dựa trên những gì có thật. Trong khi tình trạng mất việc làm và thanh niên thất nghiệp gây căng thẳng trong thế giới công nghiệp, chúng ta phải đối đầu với thực tế là trên thị trường lao động của nền kinh tế hỗn loạn hiện nay không còn chỗ cho một tỉ lao động mới, nhất là từ các nước đang phát triển.

Bất lực trong việc hình dung những việc làm có ý nghĩa và đặt ra những thử thách xứng đáng cho cả một thế hệ có nghĩa là bảo thanh niên rằng họ không có tương lai, thế hệ của họ đã mất. Hàng đêm, hơn một tỉ người đi ngủ với bụng đói. Gần hai tỉ người không có cơ hội sử dụng nước uống an toàn. Tệ hơn nữa, hệ thống kinh tế hiện nay dựa trên cái khái niệm phá sản về sự khan hiếm; trong hệ thống ấy, tăng trưởng được trả giá bằng nợ nần thường xuyên để lại cho các thế hệ tương lai. Sự thiếu hụt được xem như cơ sở logic và một điều không thể tránh được, nhưng nhờ vậy mà việc cấp phát kinh phí được hiệu quả hơn. Cũng cái tâm lý khan hiếm ấy khích động người ta tranh luận và chống lại sự đổi mới, bởi vì nó mô tả các tác nhân thay đổi như mối đe dọa cho công ăn việc làm, đồng thời lại đề nghị giảm bớt lao động.

Vì vậy, sẽ cần đến tính sáng tạo và khả năng hòa nhập của các doanh nhân với khoa học, xã hội, thương mại, môi trường và truyền thông đại chúng để tiến tới Nền Kinh tế Xanh Lam. Những hệ thống tự nhiên có thể giúp xây dựng đội ngũ doanh nhân địa phương, cũng như quá trình tiến hóa đã thu nhận những đổi mới nhờ tính đa dạng. Không có sức đổi mới nào lớn hơn những người có tâm hồn trẻ trung, sẵn sàng chấp nhận rủi ro. Mục tiêu rõ ràng cũng cần thiết như lòng kiên trì. May thay, bạn không cần kinh nghiệm trong một lĩnh vực nhất định, mà cũng không cần có nhiều tiền. Chỉ cần giữ căn bản đạo đức vững chắc và biết cách tạo ra dòng thu nhập bất chấp mọi điều bất lợi.

Như chúng tôi đã lưu ý, các đổi mới mô tả trong quyển sách này có lẽ khó được những doanh nghiệp theo khuynh hướng chủ đạo chấp nhận. Các công ty lớn thường thỏa mãn với việc tăng gia sản xuất những gì tỏ ra là thành công, có lẽ vì thiếu năng lực sáng tạo hay không muốn cam kết vốn ban đầu cho cách tiếp cận mới. Đó là một ưu thế lớn cho những nhà doanh nghiệp tích cực. Hoạt động trên cơ sở khoa học vững chắc, với tầm nhìn, ý thức xã hội và tình cảm, họ có thể thực hiện và phát triển các đổi mới ấy, tạo ra những làn sóng thay đổi thâm nhập mọi ngành kinh tế, thúc đẩy thị trường theo hướng bền vững. Họ sẽ thành công trong việc phát triển quan hệ đối tác tốt đẹp, sử dụng tốt khối cơ quan - tổ chức và đạt tới khả năng hiện thực trên thị trường bằng cách tranh thủ sự ủng hộ của người tiêu dùng trong cả một giai tầng kinh tế - xã hội rộng lớn. Họ sẽ đạt được thành công trên thị trường nhờ những sản phẩm tốt và rẻ hơn những đối thủ cạnh tranh.

Trong giai đoạn khủng hoảng, khi các công ty dẫn đầu thị trường bị stress, thậm chí một số công ty khó tiếp tục tồn tại, thì đó có lẽ là thời điểm tốt nhất để những người trẻ hay những người lớn tuổi có tâm hồn trẻ trung để tâm trí vào một mô hình kinh doanh mới. Nói thật ra, không thể có nhiều cơ hội sự nghiệp khi hàng triệu việc làm bị mất đi và công việc lương cao cho người có học vị là ngoại lệ, chớ không phải là điều thông thường. Hơn nữa, trái với dự đoán, thực sự trong thời gian suy thoái, những rào cản thị trường lại thấp hơn bình thường. Trong một nền kinh tế tương đối ổn định, các đổi mới không dễ dàng thâm nhập thị trường. Ngược lại, khi cả hệ thống kinh tế là bằng chứng của sự hỗn loạn, thì những người có thẩm quyền quyết định sẽ dễ chấp nhận mọi dự án nổi bật hay có vẻ ổn định. Một hãng lớn có thể sẽ sẵn sàng sản xuất loại hàng hóa khác hẳn hay chấp nhận phương pháp mới.

Nhiệm vụ của một nhà doanh nghiệp theo nghĩa của từ entrepreneur là kết hợp cái gì mới mẻ với cái đang tồn tại, là hoạt động như một lực nòng cốt trong việc biến ý tưởng thành của cải, như một tác nhân giữa ý tưởng và việc thực hiện. Tuy nhiên, nếu hoạt động đơn độc thì dù có nhiều vốn và nhiệt tình, bạn cũng khó đạt được điều gì. Thành công ở thị trường thường phụ thuộc vào sự hợp tác kinh doanh. Không hẳn các đổi mới sẽ vào được thị trường và các nhà quản trị doanh nghiệp, các chuyên gia ngân hàng đầu tư cũng không phải là những người nhào nặn thị trường duy nhất. Thường những đột phá thị trường được tạo ra bởi các tác nhân thay đổi, những người có khả năng ảnh hưởng tới thị trường và tạo lợi thế cho mình. Vì thế, một trong những cách thức để thành công trong việc ứng dụng đổi mới là hợp tác với các tác nhân thay đổi. Mặc dù có nhiều công-xoóc-xiom mang tính đổi mới (hãy xem xét vai trò của phương tiện truyền thông đại chúng, cộng đồng hoạt động thường dân và các tổ chức phi chính phủ), nhưng cũng có nhiều phương pháp thành công để gây sức ép một cách hiệu quả.

Ví dụ như các công ty bảo hiểm, họ bắt mạch thị trường hiện nay, liệt kê các khuynh hướng trong nền kinh tế thế giới trên cơ sở những khoản tiền mà họ phải chi trả. Các công ty bảo hiểm là một điểm áp lực hiển nhiên tạo ra sự thay đổi trên thị trường, nhất là khi có thể tiết kiệm được những khoản tiền đáng kể. Một trong những năng lực cốt lõi của họ là theo dõi sát sao rất nhiều thống kê. Không ai biết cách xử lý những con số hơn họ. Thật vậy, quyết định chống trạng thái bất biến của họ hoàn toàn dựa vào khoa học thống kê đơn thuần. Các công ty bảo hiểm cùng với người tiêu dùng, pháp đoàn đầu tư, cộng đồng và chính quyền địa phương là những đối tác trong các quyết định thúc đẩy đổi mới vượt qua tốc độ đều đều và các tiện nghi của ngành công nghiệp.

Để làm rõ điều ấy, chúng ta hãy xem xét cách thức các công ty bảo hiểm kiếm tiền qua việc đề nghị những chính sách bảo hiểm hỏa hoạn. Khi theo thống kê, số trẻ em tử vong vì lửa trở thành một mối lo ngại, các công ty bảo hiểm và các hãng sản xuất công nghiệp cùng vận động hành lang cho việc sử dụng hóa chất chống cháy. Thống kê cho thấy rủi ro hỏa hoạn giảm xuống khi hóa chất phòng cháy được sử dụng. Tỉ lệ hỏa hoạn thấp có nghĩa là lợi nhuận của ngành công nghiệp tăng thêm do bán được nhiều hóa chất. Vài thập kỷ sau, khi thống kê cho thấy số đàn ông mất khả năng sinh sản, số người bị dị ứng, hay thậm chí số trẻ em mắc bệnh ung thư tăng lên, và nếu những con số ấy được khoa học chứng minh là có liên quan trực tiếp tới việc sử dụng hóa chất phòng cháy, thì ngành công nghiệp bảo hiểm lại có thể thúc đẩy sự thay đổi bằng cách đề xuất với các nhà lập pháp thông qua một tiêu chuẩn hay giải pháp mới và hạn chế các chất bị nghi ngờ đã gây ra tình trạng ấy (cho dù đi ngược lại ý muốn của ngành công nghiệp).

Các công ty bảo hiểm và chuyên gia thống kê của họ thừa biết rằng họ không chứng minh được tính nhân quả của quan hệ nói trên. Ngược lại, sự đảo lộn trách nhiệm chứng minh làm thay đổi mô hình kinh doanh. Để được yên, ngành công nghiệp phải chứng tỏ mình đã cân nhắc mọi khả năng lựa chọn và đi tới kết luận là sẽ không bao giờ xảy ra tác động tiêu cực. Về phía các tác nhân thay đổi, họ có thêm một phương tiện bảo đảm sự chấp nhận nhanh chóng những đổi mới mang tính đột phá. Trong ví dụ của chúng ta, các nhà bảo hiểm có thể thu được nhiều lợi tức bằng cách bán những hợp đồng bảo hiểm trách nhiệm đối với sản phẩm cho những hãng làm hóa chất phòng cháy độc hại. Nếu có bằng chứng về mối tương quan giữa một hóa chất nhất định với một bệnh cụ thể nào đó thì phí bảo hiểm trách nhiệm đối với sản phẩm có thể tăng lên tới mức áp lực chi phí thúc đẩy ban quản trị thay đổi nhanh hơn luật pháp yêu cầu. Chi phí bảo hiểm và việc từ chối bảo hiểm rủi ro của các công ty tái bảo hiểm buộc hãng sản xuất phải có hành động thích hợp.

Các công ty bảo hiểm còn có thể tăng cường tiềm năng lợi nhuận bằng cách hợp nhất những dữ liệu từ mỗi công việc bảo hiểm rủi ro riêng biệt. Việc ấy cung cấp một cơ sở thông tin to lớn cho thấy con đường hiển nhiên dẫn tới sự thay đổi trong công nghiệp, thúc đẩy những đổi mới theo khuyến nghị của các công ty bảo hiểm. Các hãng bảo hiểm sức khỏe có thể xác định nhiều hóa chất có độc tính hơn xét nghiệm Ames, phương pháp đánh giá tiềm năng gây đột biến của các hợp chất hóa học. Họ có thể xếp loại các hóa chất bị nghi ngờ gây vấn đề sức khỏe và đề nghị những chất thay thế.

BA MỨC ĐỘ BỀN VỮNG

Rất thường khi ngành công nghiệp tìm thấy những chất tự nhiên thay thế các sản phẩm hiệu quả nhưng độc hại, rồi sản xuất những chất ấy theo phương thức truyền thống “đun nóng, tăng áp”, tạo ra một dấu chân carbon [3] quá lớn. Hay khi ngành công nghiệp đã tìm thấy những giải pháp trong sinh học, nhưng để chắc chắn đạt được những kết quả “có thể dự đoán trước”, họ lại dùng phương pháp nhân dòng vô tính và thủ thuật biến đổi gien. Như vậy, việc lấy cảm hứng từ tự nhiên để tìm những hợp chất thay thế sản phẩm tiêu chuẩn của thị trường đòi hỏi nhiều hơn một sự thay đổi đơn thuần từ hợp chất này sang hợp chất khác. Hợp chất và hệ thống sản xuất phải mô phỏng các quá trình tự nhiên để đạt tới sự hội tụ ở trạng thái bền vững theo mong muốn. Nền Kinh tế Xanh lam cung cấp một cẩm nang dựa vào vật lý và tự nhiên cho việc chọn lựa vật liệu và phương pháp sản xuất. Trên cơ sở đó, nó đề xướng một dòng thác sáng tạo và tái tạo, một dòng thác của những đổi mới khả thi. Như vậy, chúng ta có được sản phẩm lâu bền, hoạt động sản xuất và hệ thống tổng thể bền vững. Về mặt lợi ích kinh tế, điều ấy dẫn đến những sản phẩm, những quy trình và mô hình kinh doanh có sức cạnh tranh, vượt xa những hoạt động kinh doanh cốt lõi.

Tự nhiên hoạt động ở nhiệt độ và áp suất của môi trường xung quanh. Cũng thế, vỏ bào ngư tuy cứng hơn loại gốm Kevlar đạn bắn không thủng cũng được tạo thành bởi nhiều lớp đắp chồng lên nhau trong điều kiện tự nhiên. Vỏ bào ngư làm bằng canxi cacbonat và protein, những vật liệu hoàn toàn có nguồn gốc tại chỗ. Đó là một quá trình bền vững. Các hãng làm đồ gốm có thể biện luận rằng tự nhiên sản xuất rất ít, rất chậm, trong khi tiêu chuẩn công nghiệp đòi hỏi phải sản xuất hiệu quả, đúng thời hạn và đem lại kết quả có thể dự đoán trước. Đúng như vậy, việc làm đồ gốm trong lò nung trên 1000 độ cần một thời gian ngắn hơn nhiều so với thời gian tạo ra vỏ bào ngư. Tuy nhiên, hãng sản xuất đồ gốm phải mua nguyên liệu từ công ty khai thác mỏ. Trước hết, người ta phải khám phá những mỏ ấy và cần có giấy phép để khai thác. Rồi phải vận chuyển nguyên liệu vòng quanh thế giới, chế biến (ở nhiệt độ và áp suất cao nhằm tăng tốc độ, tiêu chuẩn hóa hoạt động và đầu ra) cũng như giao hàng theo kích cỡ thích hợp. Nếu chúng ta tính đến những yếu tố ấy, từ khi tìm kiếm quặng cho đến lúc cung cấp canxi cacbonat cho cơ sở sản xuất đồ gốm, các ưu điểm về thời gian và năng suất sẽ không còn hiển nhiên nữa. Đáng lưu ý là khi nào việc khai thác mỏ là một khâu trong quá trình sản xuất, thì các hệ thống tự nhiên hoạt động nhanh hơn và chỉ sử dụng một phần nhỏ năng lượng.

MỘT ĐỔI MỚI, NHIỀU MỐI LỢI NHUẬN

Rõ ràng các đổi mới mô tả nơi đây có tiềm năng tạo ra nhiều dòng đa thu nhập. Thị trường xoay quanh đồng tiền nên tiền bạc là một phương tiện trao đổi. Đổi mới nào có nhiều ứng dụng thị trường sẽ hấp dẫn hơn và có nhiều khả năng được những doanh nghiệp ổn định chấp nhận. Cơ hội tạo ra nhiều mối lợi nhuận là một hiện tượng rất hấp dẫn vì nó huy động cùng lúc nhiều nguồn vốn cho nhiều thị trường ngách. Điều ấy làm giảm rủi ro của sự đổi mới. Tuy thế, việc đầu tư vẫn có nguy cơ cao. Các điều kiện của một thỏa thuận đầu tư có thể không hấp dẫn lắm đối với những nhà sáng chế, nhưng nhu cầu tài chính có thể cấp bách đến nỗi họ phải chấp nhận.

Trong tình trạng suy thoái, tiền bạc là vua. Những ai là tỉ phú sẽ dễ dàng đặt điều kiện cho sự thỏa thuận. Mô hình kinh doanh cốt lõi với một dòng thu nhập duy nhất thường được các nhà đầu tư ưa chuộng. Họ muốn ban quản trị chỉ tập trung vào một lĩnh vực nhiều hứa hẹn nhất. Mọi nhà đầu tư đều sẽ đánh giá cơ may thành công của một công nghệ mới. Các công ty kinh doanh muốn được nhiều vốn mạo hiểm hơn phải khám phá một danh mục thật dài gồm “những điều có thể sai lầm”. Đồng thời, họ phải giới thiệu một đổi mới với hàng chục ứng dụng khả thi với các công ty vốn mạo hiểm vững vàng ở Thung lũng Silicon. Tất cả các công ty ấy sẽ yêu cầu một ứng dụng bảo đảm tổng thu 100 triệu đô la trong vòng ba năm.

Rủi ro là đặc tính cố hữu của doanh nghiệp, nhưng những rủi ro liên quan đến đa số các đổi mới xem xét trong quyển sách này đã được tính toán, giảm nhẹ và thấp hơn thông thường rất nhiều. Thật vậy, các đổi mới ấy có thể làm giảm nguy cơ vì chúng thay đổi mô hình kinh doanh ngay từ cốt lõi của nó. Các thành tựu của công nghệ nền tảng, nơi mà những thông số cơ bản được sử dụng có hiệu quả, làm giảm rủi ro một cách rõ rệt và có khả năng đem lại nhiều lợi tức hơn việc tài trợ cho một ngách thị trường nhỏ hẹp. Trước một tiềm năng to lớn như thế, các nhà đầu tư nên đánh giá lại rủi ro trong quan hệ với nhiều mối thu nhập vừa nói đến. Đó là ưu điểm chính yếu của hầu hết các đổi mới hàng đầu được mô tả trong quyển sách này.

Chúng ta không cần nhìn đâu xa để chứng minh điều ấy. Ví dụ, có 37 ứng dụng thương mại từ xoáy nước được biết đến. Hơn 20 ứng dụng từ nhóm chất furanon trong rong biển, những chất hạn chế sự phát triển nhanh của màng sinh học bằng cách làm tắc nghẽn thông tin của vi khuẩn (xem chương 8). Số tiền tiết kiệm sẽ rất lớn khi một ca phẫu thuật tốn đến 50.000 đô la nhường chỗ cho một biện pháp không giải phẫu chỉ tốn 500 đô la nhằm điều hòa nhịp tim mà không dùng pin. Như vậy, thay vì chỉ bán một triệu máy điều hòa nhịp tim trong năm, ngành công nghiệp y tế có thể cung cấp một tỉ miếng đắp có cùng chức năng.

Polyme (hợp chất cao phân tử) tơ do công ty Oxford Material phát triển đã được năm công ty khác nhau khai thác, mỗi công ty với nguồn tài chính riêng biệt. Tổ chức Pax Scientific cũng chọn cách tiếp cận ấy, cấp kinh phí cho năm lĩnh vực ứng dụng khác nhau để hiểu rõ tự nhiên chuyển nước và không khí như thế nào mà ít chịu lực ma sát. Biosignal, công ty Úc mới khởi nghiệp đã phát triển những cách sử dụng nhóm chất furaron vào việc chống vi khuẩn (xem chương 8), có một chiến lược tương tự: họ phân chia những ứng dụng tiềm năng cho các thị trường: nông nghiệp, tiêu dùng, trang thiết bị y tế và công nghiệp cũng như điều trị, trước khi để danh mục công nghệ của họ nhập vào một công ty khác. Mỗi công ty con ấy có thể huy động nhiều nguồn khác nhau vào việc áp dụng những giải pháp ngách như chất chống rỉ sét trong hệ thống dẫn dầu khí, chất chống đổ mồ hôi hay một phương thuốc có tiềm năng chữa bệnh xơ nang. Tất cả đều bắt nguồn từ một công nghệ nền tảng. Watreco, công ty mới thành lập xây dựng trên cơ sở những diễn giải toán học của Curt Hallberg về xoáy nước, đã đưa vào thị trường những giải pháp đa dạng như tiết kiệm năng lượng trong việc tạo băng, tăng tốc độ thấm nước qua bãi cỏ sân golf, khử lớp vôi kết tụ trong ống dẫn nước và bơm không khí vào bể nuôi cá. Các công ty mạo hiểm ấy là những ví dụ sinh động về những doanh nghiệp sẵn sàng thúc đẩy tiến bộ của ngành kinh doanh.

Khả năng đem lại nhiều dòng thu nhập của các công nghệ ấy làm giảm rủi ro và tăng giá trị sở hữu trí tuệ, cho phép các nhà phát minh cấp giấy phép phụ cho những ứng dụng công nghệ. Như vậy, họ có thể tập trung vào những gì khơi gợi sự quan tâm và kích thích trí tò mò của họ. Để có khả năng vượt qua trở ngại, cần phải có nhiều quan hệ hợp tác. Mặc dù nhà phát minh và chuyên viên marketing có những mục tiêu khác nhau nhưng họ có thể liên kết một cách có lợi cho cả hai, bắt đầu với khoa học tiên tiến vững chắc và dựa trên phân tích sâu sắc của nhà doanh nghiệp về khả năng cạnh tranh. Giới đầu tư mạo hiểm sẵn sàng tài trợ cho những ai có ý tưởng hay. Điều cần thiết hiện nay là khả năng và sự sẵn sàng đưa những đổi mới ra thị trường.

Các đổi mới với tiềm năng tạo ra nhiều nguồn thu nhập ở những thị trường khác nhau rất hấp dẫn. Nếu các bộ máy làm ra tiền ấy biến đổi mô hình kinh doanh thì những doanh nghiệp phát triển các đổi mới ấy không chỉ đáp ứng một nhu cầu quan trọng, mà còn theo đuổi những cơ hội đầu tư và kinh doanh nữa.

LƯU CHUYỂN NGUỒN LỰC TRONG MỘT CỘNG ĐỒNG

Những đổi mới nêu trên còn có thể tạo điều kiện cho các cộng đồng đáp ứng nhu cầu của họ, nhất là trong những xã hội bị stress nặng nề. Chúng đặt nền tảng và cung cấp phương tiện để các nhóm hoạt động phát triển thành phong trào, giành được thị phần bất kể điều kiện khó khăn. Những cộng đồng không có vốn để kinh doanh buôn bán mà cũng chẳng có tiền đầu tư thường bị xem như ít nhiệt tình với việc dẫn nhập ý tưởng mới. Nhưng các thành tựu của cha Godfrey Nzamujo ở Benin, Chido Govero ở Zimbawe và Paolo Lugari ở Columbia đã chứng minh điều đó không đúng. Việc thiết kế và xây dựng các hệ thống sinh học tổng hợp của họ đã biến đổi những cộng đồng không có khả năng phát triển thành những cộng đồng làm ăn phát đạt. Phân nửa nhân loại sống ở vùng nông thôn. Các nước đang phát triển mà dân cư chủ yếu làm nghề nông hay sống ở nông thôn có thể hưởng lợi lớn từ những hệ thống sinh học tổng hợp, bổ sung bởi nhà máy lọc sinh học, ví dụ như hệ thống được sử dụng ở Las Gaviotas để thu thập nhựa thông, chế biến thành chín sản phẩm tại địa phương với năng lượng tái tạo trong vùng và dùng toàn bộ chất thải từ các quy trình ấy để sản xuất vật liệu xây dựng. Những hệ thống sinh học tổng hợp cũng giúp các nước công nghiệp thu nhỏ dấu chân sinh thái và tăng hiệu quả sử dụng nguyên vật liệu của họ.

CƠ HỘI THẬT, GIẢI PHÁP THẬT

Việc thay đổi mô hình kinh doanh trở nên hiển nhiên và cần thiết, được phát triển từ những hiểu biết ngày càng nhiều của chúng ta về MBA của tự nhiên, tức là cách thức những hệ thống tự nhiên dựa vào các lực vật lý, chớ không tiêu thụ nguồn lực của hành tinh, ngay cả những gì cần để duy trì sự sống. Tác động rất đáng ngạc nhiên. Kết quả thật hấp dẫn. Có những vắc-xin không cần giữ lạnh, máy điều hòa nhịp tim không cần phẫu thuật, công nghệ xoáy nước khử lớp vôi trong ống dẫn nước không cần hóa chất, rong biển chống vi khuẩn bằng cách làm cho chúng điếc và tơ sắc bén như dao cạo – danh sách còn dài hơn nữa. Sự thay thế những gì độc hại và không lâu bền chỉ bằng quá trình tự nhiên chắc hẳn có thể giúp giải quyết các thách thức lớn nhất của thời đại chúng ta, đồng thời mở ra một cửa sổ cơ hội cho những sản phẩm và dịch vụ hoàn toàn mới.

Cơ hội thay thế “một cái gì” bằng “không gì cả” – thay thế một vật liệu hay quá trình có hại bằng những đổi mới chỉ dựa vào vật lý và tự nhiên – gây hứng thú đặc biệt cho chúng ta. Khả năng giảm rủi ro bằng cách tạo ra nhiều thu nhập hơn khiến sản phẩm và dịch vụ có sức cạnh tranh. Điều đó sẽ thúc đẩy sự hình thành một lớp doanh nhân mới. Đó là cách thức tạo ra hàng triệu việc làm lâu bền, biến đổi sản phẩm kiểu cũ và phương thức sản xuất lỗi thời thành những đổi mới và quá trình dựa trên những giải pháp có giá trị tham chiếu, những giải pháp khuyến khích thế hệ tương lai trở thành những nhà phát minh. Hàng tỉ năm kinh nghiệm tích lũy trong quá trình tiến hóa của các loài và hệ sinh thái có ý nghĩa quan trọng trong việc hoàn thiện những giải pháp và tạo ra những khả năng lựa chọn cho nhiều môi trường khác nhau. Đó là những giải pháp đã tỏ ra linh động và có tính đàn hồi.

Trong nhiều thập kỷ qua, mục tiêu bền vững đòi hỏi mọi người phải chi trả, đầu tư nhiều hơn để cứu giúp môi trường hay giảm bớt ô nhiễm. Nhưng ít ai sẵn sàng hay sẵn lòng chấp nhận cách thức ấy để đạt mục tiêu. Ngay cả thuế môi trường và tiền phạt trong trường hợp gây ô nhiễm cũng không thúc đẩy công tác bảo tồn một cách đáng kể. Ngày nay, chúng ta có thể đạt nhiều kết quả tốt hơn và tạo ra nhiều nguồn đa thu nhập, đồng thời phát triển vốn xã hội và tăng cường khả năng chịu đựng của cộng đồng. Những ai hưởng lợi từ một ít lựa chọn trong quá khứ bây giờ có thể hợp lý hóa việc đầu tư vào những giải pháp mới, những giải pháp sẽ củng cố xã hội và cộng đồng ngay từ gốc rễ. Động lực thúc đẩy sự thành công sẽ là hàng ngàn doanh nhân mà nhiệt tình và hoạt động tích cực dư sức bù đắp mọi thiếu hụt về tài chính và kinh nghiệm. Hơn nữa, những đổi mới thành công nhất ở thị trường sẽ là các đổi mới đáp ứng được nhu cầu cơ bản. Đó chính là điều mà thiên tài quản lý Peter Drucker đã khẳng định trong những năm 80 của thế kỷ trước: “Nhu cầu của người nghèo là cơ hội cho các nhà doanh nghiệp.”

Khi các nhà sản xuất muốn thay thế một quá trình độc hại bằng một quá trình khác ít độc hại hơn, thì họ chỉ “hành động ít tệ hại hơn” thôi. Đó là trường hợp đổ hàng tỉ đô la vào việc chế tạo pin ít độc, mặc dù bền hơn. Việc ấy vẫn lệ thuộc vào các quá trình khai thác quặng và luyện kim cũng như hóa chất độc hại, rồi sau cùng đại đa số pin bị ném vào bãi rác gây ô nhiễm môi trường, đầu độc hệ sinh thái, đồng thời là mối hiểm họa lâu dài cho sức khỏe của chúng ta. Nhiều người lý luận rằng một biện pháp giữa chừng ít ra cũng đi đúng đường. Đó thực sự là một tiêu chuẩn đạo đức lừa dối. Tất cả chúng ta phải khẩn trương hành động tốt hơn. Đừng chấp nhận quan niệm cho rằng hành động ít tệ hại hơn là đủ.

Tài liệu khoa học hiện nay cho thấy hàng ngàn khả năng đột phá lấy cảm hứng từ cách thức các loài sinh vật vượt qua những thử thách để sống còn. Mặc dù chỉ mới một ít loài để lộ cả quá trình của chúng, các bí ẩn còn có thể được khám phá và các cơ hội vẫn không thay đổi. Thời gian sẽ cho phép chúng ta hiểu chúng và thực hiện những đổi mới thúc đẩy phương thức sản xuất và tiêu dùng của chúng ta theo hướng bền vững.

Trong các chương sau, chúng ta sẽ xem xét khuôn khổ của Nền Kinh tế Xanh Lam trên cơ sở những đóng góp và giải pháp có hiệu lực ngay lúc này. Một Nền Kinh tế Xanh Lam sẽ áp dụng các thành tựu hệ sinh thái vào những hệ thống kinh tế. Thật vậy, việc thực hiện Nền Kinh tế Xanh Lam sẽ bảo đảm cho các hệ thống của con người, đúng hơn là mọi hệ thống sống, có thể đạt tới trạng thái ổn định và an toàn, một trạng thái bảo vệ, duy trì con đường tiến hóa và tái sinh.

[1] Nghĩa bóng: tự nhiên không thu hút sự chú ý đến mình mà cũng không quấy rầy ai.

[2] Ở đây, tác giả đối chiếu “mastery of brillant adoptation” với “master of business administration”, đồng thời dùng lối chữ, vì chữ tắt của hai từ đều là MBA.

[3] Tổng số lượng khí nhà kính như carbon đioxit và metan (tính bằng đương lượng CO 2 ) được phát thải bởi cả thế giới hay của một nước, một vùng, một ngành kinh tế v.v. hay của một cá nhân trong một năm.

CHƯƠNG SÁU

MÔ HÌNH THÁC NHIỀU TẦNG, DÒNG ÐA THU NHẬP

Hãy cho tôi một chỗ đứng, rồi tôi có thể lay chuyển quả Địa cầu!

– Archimedes

Trong thời kỳ biến động, những đầu óc tích cực tìm kiếm giải pháp ở bất cứ nơi nào có thể. Cả khi toàn bộ nền kinh tế bị xem như đang suy thoái, vẫn luôn luôn có những lĩnh vực tăng trưởng. Y tế, sản xuất lương thực và kiểm soát ô nhiễm là ba lĩnh vực mà mọi người đều nhất trí là chi tiêu chắc chắn sẽ tăng ngay cả trong thời kỳ khó khăn. Một thí dụ tiêu biểu nhất về tiềm năng tăng trưởng là nhu cầu tăng nhanh của thế giới về nấm thực phẩm và nấm dược liệu.

Kể từ khi xuất hiện một tầng lớp trung lưu có sức mua sắm ở Trung Quốc, nhu cầu về nấm đông cô tươi (tên khoa học: Lentinula edodes ) và các loại nấm khác đã bùng nổ. Tỉ số tăng trưởng hai chữ số là bình thường trong hơn hai thập kỷ qua. Châu Âu và Bắc Mỹ cũng đã khám phá giá trị dinh dưỡng và tác dụng chữa bệnh của nhiều loại nấm có tên gọi lạ tai như “mộc nhĩ” ( Auricularia auricula ), “nấm kim châm” ( Flammulina velutipes ), “nấm múa” hay “tọa kê” ( Grifola fondosa ) và “linh chi” ( Ganoderma lucidum ). Chẳng bao lâu nữa, rất có thể những tên gọi ấy sẽ trở thành một phần vốn từ vựng thường ngày của chúng ta, y hệt như “expresso”, “latte”, “sushi” và “pizza”.

Nhu cầu về nấm và số việc làm cần thiết để đáp ứng nhu cầu tăng lên từ khi thức ăn ngon ấy có thể được sản xuất tùy ý. Wu Sangong, một nhà khoa học - nhà nông ở thế kỷ XIII đã mở đầu việc thâm nhập của người Trung Quốc vào lĩnh vực protein bổ dưỡng của nấm, một trong năm giới của tự nhiên. Thủ đô nấm đông cô tươi trên thế giới là Thanh Viễn ở châu thổ sông Châu Giang thuộc Trung Quốc. Tuy nhỏ hơn khu vực vịnh San Francisco, nhưng Thanh Viễn sử dụng trên 120.000 người trồng nấm đông cô với giá trị thị trường ở phương Tây lên tới hơn một tỉ đô la. Theo giáo sư Shuting Chang, một chuyên gia về nấm thuộc trường Đại học Trung Hoa ở Hương Cảng, người đã góp phần chủ yếu vào sự thành công của nghề trồng nấm trên bình diện quốc tế, tổng giá trị xuất khẩu của ngành canh tác nấm Trung Quốc vượt quá 17 tỉ đô la và hỗ trợ 10 triệu việc làm trong năm 2007. Nấm trồng trên rơm hiển nhiên góp phần bảo đảm an ninh lương thực cho dân số đông đảo của Trung Quốc, mặc dù điều này đã khiến các chuyên gia về dân số và lương thực phải ngạc nhiên trong nhiều thập kỷ.

Đây là một trường hợp mà chất dinh dưỡng có thể được lưu chuyển theo mô hình thác nhiều tầng qua cả năm giới của tự nhiên. Những phần thừa từ cây, trái và rau cải (giới thực vật) trở thành đồ ăn cho gà vịt, heo, cá (giới động vật). Nguồn thực phẩm này được bổ sung bằng nấm (giới nấm); nấm biến đổi một cách kỳ diệu chất thải thực vật, đặc biệt là rơm rạ thành thức ăn. Vi khuẩn (giới tiền nhân) cũng được huy động trong bể phân hủy để biến phân chuồng thành môi trường nuôi cấy tảo (giới protoctista ).

Nhu cầu nấm nhiệt đới của Hoa Kỳ chỉ có 175 gram/người/năm. Lượng tiêu thụ ở Canađa lớn gấp đôi. Hương Cảng (Hồng Kông) đạt con số đáng kinh ngạc là 13,6 kg/người/năm [1] . Nếu người tiêu dùng Mỹ ăn nhiều nấm như người Canađa, điều đó sẽ khiến doanh thu tăng thêm hai tỉ đô la. Nếu dân Mỹ thay đổi thói quen ăn uống cho giống với thói quen của dân Hương Cảng, công nghiệp nấm nhiệt đới sẽ vượt qua mọi ngành kinh doanh khác trên thế giới, kể cả ngành dầu hỏa, nếu tính theo giá thị trường hiện nay của dầu và nấm. Ý nghĩa của thống kê ấy nằm ở chỗ: theo truyền thống, nấm được trồng trên chất thải nông nghiệp mà đại đa số xem như một mối phiền toái và thường chỉ thiêu hủy.

Sinh khối từ vỏ cây, lõi ngô và rơm không chứa lượng protein hay polysaccharide đáng kể, vậy mà nấm mọc trên đó lại giàu protein. Tính trên trọng lượng khô, vài giống nấm sò có thể sánh với thịt về hàm lượng protein cũng như các axit amino thiết yếu. Thật bất ngờ khi nấm mỡ trắng ( Agaricus bisporus ) vẫn là loại nấm được tiêu thụ nhiều nhất ở phương Tây, mặc dù nó chứa ít protein nhất và cần phân ngựa tiệt trùng để phát triển. Thậm chí một số nước nhập khẩu chất thải này từ nước ngoài để trồng nấm mỡ trắng. Bạn hãy tưởng tượng xem, chúng ta có một nền thương mại thế giới tự do trao đổi phân ngựa để sản xuất loại protein kém chất lượng! Đó là một mô hình kinh doanh không bền vững mà cũng chẳng có tính cạnh tranh nên không đáp ứng được nhu cầu thực phẩm của một thế giới ngày càng đông đảo hơn.

Tác động qua lại giữa các hệ thống tự nhiên có khả năng bảo đảm việc tạo dòng thác lưu chuyển protein từ nhiều nguồn khác nhau chứ không lệ thuộc vào một nguồn duy nhất. Nếu thấu hiểu điều ấy, chúng ta có thể bảo đảm an ninh lương thực toàn cầu bằng những gì có được ở địa phương. Nấm biến đổi chất thải thực vật thành những quả thể ăn được. Sau khi thu hoạch, phần nấm còn lại trong cơ chất là ty thể (còn gọi là thể sợi hay khuẩn ty) có thể dùng làm đồ ăn giàu chất dinh dưỡng cho gia súc. Đến lượt gia súc, chúng lại tạo ra phân chuồng mà vi khuẩn tiêu hóa thành phân bón làm giàu đất, giúp cây và loài tảo tăng trưởng tốt. Hệ thống lưu chuyển thức ăn từ một loài thuộc một giới tự nhiên này sang một loài thuộc một giới khác là điều kỳ diệu của các hệ sinh thái. Vì vậy không có nạn chết đói hay thất nghiệp trong một hệ sinh thái. Mọi cá thể đều hoạt động hết mình, vừa sống bằng thức ăn vốn là chất thải của một cá thể khác, vừa góp phần thỏa mãn nhu cầu cơ bản của cả hệ thống.

Mô hình sản xuất nấm nhiệt đới tương đối đơn giản. Trước hết, sinh khối dùng để trồng nấm được khử trùng dưới áp suất và nhiệt độ cao, nhưng một số người biết cách bỏ qua quá trình này. Trong phần lớn thời gian, môi trường nuôi cấy nấm – là vật liệu sinh học – ngừng sống hoặc chết dần đi. Kế đó, từng lượng nhỏ bào tử nấm được cấy vào. Đa số vi khuẩn đã bị loại trừ bởi quá trình khử trùng nên ty thể nấm có thể phát triển nhanh chóng trong cơ chất (môi trường nuôi cấy) suốt vài tuần lễ. Một khi cơ chất đã dày đặc khuẩn ty, sốc nhiệt hoặc nước được áp dụng. Việc này khiến quả thể xuất hiện. Nấm thường có đặc tính sinh sản mau lẹ khi sự sống còn của nó bị đe dọa. Phần nấm ăn được mà chúng ta gọi là “nấm” thật ra là quả thể – con cái của nấm.

Người Trung Hoa tái sử dụng rơm rạ để trồng nấm rơm ( Volvariella volvacea ). Đáng tiếc là một số giống lúa đã bị biến đổi gien, như trường hợp lúa gạo, để có thân lùn và vì vậy cho ít rơm hơn thông thường rất nhiều. Ở những nơi khác trên thế giới, người ta đốt rơm, gây ô nhiễm không khí nặng nề. Việc đốt rơm là một vấn đề khủng khiếp ở Ai Cập, tác động đến hơn 20 triệu người sống ở châu thổ sông Nil. Những ai nghiên cứu nhu cầu to lớn của dân chúng cần làm theo hiểu biết của người Trung Hoa trong việc biến đổi rơm rạ thành protein và phần thân nấm dưới đất thành thức ăn gia súc. Thực tế là những nước như Ai Cập đã tiếp nhận giống lúa biến đổi gien thân lùn, đồng thời trải qua tình trạng thiếu lương thực nên phải nhập khẩu lúa mì để bù vào khoản thiếu hụt.

Những cách thực hành nghề trồng nấm hiện nay không phải lúc nào cũng bền vững. Ở nơi nào cây sồi được dùng làm môi trường ưu tiên để trồng nấm, nó bị đốn, cắt vụn và biến đổi thành cơ chất tăng trưởng chất lượng cao cho nấm đông cô, một trong những loại nấm đắt tiền và bổ dưỡng nhất trên thị trường quốc tế. Mức cầu về nấm đông cô tươi tăng nhanh, vượt quá khả năng thu hoạch ở các rừng sồi trên khắp lãnh thổ Trung Quốc.

Suốt 15 năm qua, nhờ phương pháp canh tác cải tiến và hiệu quả, việc trồng các loại nấm bản địa cũng như nhiệt đới đã phát triển dần thành một ngành kinh doanh quanh năm có chi phí thấp và khả năng cạnh tranh. Ngành này có nhiều đổi mới dẫn tới sự hình thành một phương thức sản xuất và tiếp thị mới. Mô hình trồng nấm lấy cảm hứng từ việc lưu chuyển dưỡng chất trong các hệ sinh thái đã có giá trị tham chiếu ở châu Phi và châu Mỹ La-tinh. Nhu cầu về nấm ngoại nhập gia tăng ở phương Tây cùng với giá bán ngày càng thấp hơn có tính quyết định đối với việc chấp nhận loại thức ăn không chứa cholesterol và chất béo này. Nhu cầu gia tăng khuyến khích người canh tác tìm kiếm những nguồn phế thải dồi dào để làm môi trường trồng nấm. Vì dây chuyền chuyển hóa chất thải thành lương thực này cần tương đối nhiều lao động, nó sẽ tạo ra hàng ngàn, thậm chí hàng triệu việc làm. Một số nhà doanh nghiệp hoạt động tại địa phương để thấy rõ tiềm năng tạo công ăn việc làm ấy, đặc biệt ở những vùng mà việc tiếp cận thị trường lao động là một thách thức lớn lao.

LỜI ĐỒN ĐÃI VỀ CÀ PHÊ

Khi chuyển sang thế kỷ XXI, nấm đã vượt qua cà phê, trở thành mặt hàng trao đổi nhiều thứ hai trên thế giới. Giờ đây, một cơ hội mới xuất hiện làm tăng thêm giá trị của cả hai: nấm trồng trên chất thải cà phê. Có hai dòng chất thải liên quan đến cà phê. Phần lớn chất thải phát sinh ở nông trại sau khi lấy hạt, được gọi là “thịt quả”. Việc pha chế cà phê tạo ra dòng thải thứ hai gọi là “bã”. Từ khi hạt cà phê rời nông trại cho đến lúc nấu xong bình cà phê, 99,8% sinh khối bị thải bỏ và chỉ có 0,2% được người uống cà phê hấp thụ. Trong khi thực tế ấy – như chúng tôi đã lưu ý trước đây – góp phần làm vấn đề quản lý chất thải trở nên nghiêm trọng, hiện nay có một phương pháp tích cực và sáng tạo để chuyển các dòng chất thải từ nông trại cũng như từ tiệm cà phê tới dòng mang chất dinh dưỡng nuôi nấm. Phương pháp ấy mở ra một cơ hội chưa từng có. Các chủ nông trại kiếm được khoảng một phần mười cent từ mỗi tách espresso bán ở tiệm cà phê với giá ba đô la, hệ số tăng giá là 3.000! Căn cứ vào lượng tiêu thụ cà phê năm 2008 trên toàn cầu là 134 triệu bao (mỗi bao chứa 60kg), tổng số sinh khối bị để cho thối rữa đạt mức gây sốc là 23,5 triệu tấn. Nếu như giá trị cà phê có thể tăng gấp đôi hay thậm chí nhiều hơn nữa nhờ giá trị tiềm ẩn trong chất thải từ việc thu hoạch và sản xuất cà phê, thì đó là một mỏ vàng thật sự.

Nấm mọc trên lignocellulose . Chất thải phát sinh với số lượng khổng lồ trong quá trình biến đổi từ trái cà phê trên bụi cây đến thức uống trong tách chủ yếu là lignocellulose . Hơn thế nữa, cà phê là loại cây gỗ cứng như cây sồi. Năm 1990, giáo sư Shuting Chang mà chúng tôi giới thiệu trước đây đã chứng minh rằng cà phê là một cơ chất lý tưởng cho việc canh tác nấm, nhất là nấm sò và nấm đông cô tươi. Ngay cả linh chi (Ganoderma lucidum), loại nấm thuốc được đánh giá cao, cũng phát triển tốt trên bã cà phê.

Từ nông trại đến lò rang cà phê rồi đến người tiêu dùng, hạt cà phê được giám sát một cách hoàn hảo. Ít khi bạn thấy loại nông sản nào trải qua những cuộc kiểm tra chất lượng chặt chẽ hơn. Khi pha chế cà phê, nước sôi hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao thấm qua và khử trùng lớp bột cà phê. Tất cả những điều ấy đều tạo ưu thế lớn cho việc canh tác nấm và đơn giản hóa quá trình sản xuất nấm. Bã cà phê hấp bằng hơi nước được cho trở lại bao chứa ban đầu. Nó có thể dùng làm môi trường cấy bào tử nấm trực tiếp mà không cần khử trùng lần nữa. Như vậy chi phí sẽ giảm và việc cung ứng cho các doanh nhân địa phương cũng sẽ dễ dàng. Hơn thế nữa, vì chất cafein trong bã cà phê có tác dụng kích thích tăng trưởng của vài loại nấm, việc sử dụng bã cà phê cho phép thu hoạch sớm hơn và tạo ra một dòng tiền tốt hơn lối canh tác nấm thông thường. Về mặt kinh tế, điều ấy phù hợp hoàn toàn với lý tưởng của chúng tôi: đầu tư ít hơn, lợi nhuận nhiều hơn; một sáng kiến, nhiều lợi ích. Điều ấy có nghĩa: chi phí thấp hơn, đầu ra nhanh hơn, khách hàng trung thành hơn và thu nhập nhiều hơn.

LỢI ÍCH NHIỀU MẶT CỦA MÔ HÌNH CHUYỀN HÓA CHẤT THẢI CÀ PHÊ THÀNH NẤM ĂN (HỖ TRỢ VIỆC THỰC HIỆN CÁC MỤC TIÊU THIÊN NIÊN KỶ CỦA LIÊN HỢP QUỐC)

CHO NGƯỜI TIÊU DÙNG

VÀ NGƯỜI SẢN XUẤT

CHO HÀNH TINH CỦA CHÚNG TA

GIÀU HƠN:

cà phê cung cấp dưỡng chất lý tưởng và môi trường để trồng nấm

ÍT NĂNG LƯỢNG:

bã cà phê đã được khử trùng, không cần xử lý thêm

SẠCH HƠN:

cả việc pha chế lẫn việc cấy bào tử đều chỉ cần nước nóng

ÍT Metan HƠN:

bã cà phê được sử dụng nên không phân hủy ở bãi rác và ít thải khí nhà kính hơn

NHANH HƠN:

caphein khiến nấm mọc mau hơn

ÍT ĐỒNG CỎ HƠN:

thân nấm còn lại sau thu hoạch là đồ ăn lý tưởng cho gia súc

RẺ HƠN:

nguyên liệu miễn phí

ÍT ĐỐN CÂY HƠN:

cà phê là một loại cây gỗ cứng và thay thế cây sồi rất tốt

BỔ DƯỠNG HƠN:

nấm giàu protein, lại không có cholesterol và chất béo

ÍT RÁC HƠN:

phần lớn bã cà phê được sử dụng nên cần ít bãi rác hơn

AN NINH LƯƠNG THỰC:

chất thải từ nông sản hàng hóa bảo đảm lương thực cho địa phương

Việc kinh doanh mạo hiểm chuyển hóa chất thải thành thức ăn rẻ và bổ dưỡng cho mọi người rất hấp dẫn trong thời kỳ đầy thử thách hiện nay. Theo quan điểm kinh tế, thông điệp quan trọng nhất là phương pháp này giúp cải thiện dòng tiền, mối quan tâm của các nhà đầu tư và quản lý ngân hàng. Sau các công trình khoa học đầu tiên của giáo sư Chang, Carmenza Jaramillo đã bỏ sáu năm nghiên cứu việc sử dụng chất thải cà phê để nhân giống nấm cho viện nghiên cứu CENICAFE của Hiệp hội Cà phê Columbia ( Columbian Coffee Federation) . Chị công bố hơn 20 tài liệu khoa học đã được kiểm định trên nhiều tập san quốc tế để báo cáo về kết quả nghiên cứu của mình. Song song theo đó, TS. Ivanka Milenkovic thuộc Đại học Belgrade đã xem xét việc sử dụng phần thân nấm dưới đất sau thu hoạch để làm thức ăn gia súc, và nhận thấy lượng thịt hay sữa sản xuất bằng cách ấy không bị giảm sút. Rõ ràng phương pháp biến thịt quả thành protein mang lại nhiều lợi ích kinh tế quan trọng.

Rất tiếc các trang trại để cho thịt quả cà phê thối rữa, viện cớ đó là phân bón tốt. Mỗi năm có đến 16 triệu tấn chất thải hữu cơ phân hủy ở các nông trại cà phê và bãi rác, phát ra hàng triệu tấn khí nhà kính. Phương pháp sản xuất protein từ thịt quả làm giảm nhu cầu khai thác gỗ. Nhờ đó, cây cối, nhất là những loại cây gỗ cứng như sồi, có thể cố định carbon lâu dài, làm giảm tác động tai hại của biến đổi khí hậu. Đưa chất thải trở lại chu trình dinh dưỡng sẽ đơn giản hóa việc quản lý chất thải và cắt giảm khí metan phát sinh từ quá trình phân hủy sinh khối. Như vậy, sự kết hợp nấm với cà phê dẫn đến việc giảm mạnh mọi tiêu cực.

CHUYỂN HÓA THỊT QUẢ THÀNH Protein ĐỂ GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

TÁC ĐỘNG ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

TIẾN BỘ TRONG VIỆC THỰC HIỆN MỤC TIÊU THIÊN NIÊN KỶ

Sử dụng ít năng lượng

An ninh lương thực

Bảo tồn rừng

Trao quyền cho phụ nữ

Chi phí vận chuyển thấp hơn

Cải thiện sức khỏe trẻ em

Không cần bãi chôn lấp rác

Bền vững sinh thái

Không thải khí metan

Hợp tác toàn cầu

Loại bỏ việc sử dụng than

Chống HIV/AIDS

Phát triển phong trào thức ăn chậm 1

Học cách tự túc

Nếu nhìn cà phê dưới góc độ phát triển toàn cầu, chúng ta sẽ thấy rằng việc sử dụng thịt quả cà phê ở các nông trại có thể loại trừ những tác động tiêu cực đã làm hoen ố việc độc canh cà phê trong nhiều thập kỷ. Hơn nữa, cà phê với tính cách là một nông sản hàng hóa chỉ đem lại sinh kế cho chủ nông trại và cộng đồng của họ khi giá thị trường cao. Ở thời điểm cà phê hạ giá xuống dưới một ngưỡng nhất định, chủ nông trại, gia đình và cộng đồng của họ phải chịu khổ. Những lần sụt giá đáng kể, cái nghèo lại ập đến khủng khiếp đến nỗi nhiều cafeteros (người trồng cà phê ở châu Mỹ La-tinh) đã cày lấp bụi cà phê, trở lại tình trạng canh tác tự cung tự cấp với vài con bò trên mảnh đất của họ và ít có cơ may, thậm chí không bao giờ có cơ may kiếm đủ sống nữa. Mất khả năng nuôi gia đình và không được chuẩn bị làm việc gì khác để cứu họ khỏi đói, người chủ vườn cà phê cùng vợ con mình dọn đến một khu nhà ổ chuột ở ngoại ô thành phố, nhập bọn cùng hàng triệu người khác để tìm những việc làm lương thấp với một tương lai u ám.

Cuối thế kỷ XX, Việt Nam trở thành nước xuất khẩu nhiều cà phê thứ hai trên thế giới, tàn phá nhiều nước về mặt kinh tế, nhất là những nước ở châu Phi. Tuy nhiên, ngay khi cà phê và nấm hợp nhất thành một hệ thống tự nhiên, sự lưỡng phân giữa nông sản hàng hóa và an ninh lương thực sẽ biến mất. Chúng ta có thể dự kiến một tiềm năng xóa nghèo ở những vùng trồng cà phê trên cơ sở một dòng thác dinh dưỡng bao gồm cây cối, nấm và thú vật. Mỗi cân Anh [2] chất thải từ nông trại tạo ra ít nhất nửa cân Anh thức ăn giàu protein cho gia đình canh tác. Vì phần thân nấm dưới đất là đồ ăn rất tốt (và miễn phí) cho gia súc, chủ trang trại có đủ khả năng chăn nuôi, nhờ đó mà chất lượng thức ăn được cải thiện và an ninh lương thực được bảo đảm. Đây là một cơ hội độc nhất để quan sát cách thức chất thải từ một nông sản hàng hóa như cà phê đem lại an ninh lương thực và nhiều lợi ích khác. Những kỹ thuật canh tác như thế có thể được sự hưởng ứng của thanh niên, các nhóm người thất nghiệp và thiệt thòi, cũng như sự tán thành của những nhà quản trị kinh doanh cứng rắn khi thấy cơ hội làm ra tiền từ thứ không có giá trị gì. Một thập kỷ kinh nghiệm thực địa ở Zimbabwe là một cuộc trình diễn xuất sắc về những lợi ích ấy.

Chương trình “Trẻ mồ côi dạy trẻ mồ côi” bắt đầu bởi Chido Govero. Mất cả cha lẫn mẹ từ lúc lên bảy, Chido dạy những trẻ mồ côi khác cách trồng nấm trên chất thải nông nghiệp sẵn có ở địa phương, kể cả lục bình, một loài xâm hại mọc tràn lan gần khắp châu Phi. Ở Zambia, người ta gọi lục bình là “kẻ thù số 1 của mọi người” và đấu tranh chống lại nó bằng hóa chất và những loài ngoại lai như bọ ngũ cốc. Song mỗi kg lục bình có thể cung cấp chất dinh dưỡng cho tới hai kg nấm. Chido thu nhặt nấm rừng trong mùa mưa và nắm vững kỹ thuật cấy mô để sản xuất hạt giống nấm. Với nguồn cảm hứng và sự hướng dẫn của Chido, các cô bé mồ côi đau khổ đã có được quyết tâm và kỹ năng xây dựng một tương lai không bị lợi dụng, tự tạo ra sinh kế và đồ ăn thức uống cho mình. An ninh lương thực thúc đẩy nhiều người nghĩ xa hơn cái ăn.

THỊT QUẢ THÀNH SINH KẾ

Dựa trên các kết quả ở Columbia, nếu đồng thời canh tác nấm, mỗi trại cà phê có thể tạo thêm hai việc làm mới. Điều ấy có nghĩa khoảng 25 triệu trại cà phê ở 45 nước sẽ tạo thêm 50 triệu việc làm trên toàn thế giới, đồng thời bảo đảm an ninh lương thực không những cho người lao động mà còn cho gia đình họ nữa. Nếu tính cả các dòng thải khác như rơm, lõi ngô, cành vụn, lục bình, chúng ta sẽ nhanh chóng đạt tới con số đáng kinh ngạc. Khả năng cung cấp thực phẩm sản xuất tại chỗ cho người địa phương sẽ nâng cao thu nhập và tính ổn định của trang trại. Thay vì phải mất thời gian và tiền bạc mới có được bữa ăn kham khổ với những chất dinh dưỡng cơ bản nhất, việc sản xuất nấm cung cấp một lượng lớn thức ăn bổ dưỡng và giàu protein cũng như đồ ăn gia súc.

Đó chỉ là một nhánh phụ trong mô hình thác nhiều tầng của Nền Kinh tế Xanh Lam mới hình thành. Nó cung cấp một nhân tố kích thích việc tạo ra công ăn việc làm ở nông thôn. Nó có khả năng trở thành một trong những động cơ khởi động lại nền kinh tế thế giới. Nếu như các trang trại có việc làm tạo ra thu nhập và thực phẩm, cũng như sử dụng hết tiềm năng của nhiều thế hệ chuyên môn và những truyền thống nối tiếp nhau, thì sẽ không còn ai bị đẩy vào một tương lai ảm đạm trong các khu nhà ổ chuột ở thủ phủ gần đó nữa.

Còn những nhánh phụ khác nữa, chẳng hạn như việc tạo ra công ăn việc làm trong nội thành. Hơn một triệu tiệm cà phê ở các thành phố trên thế giới thải bã cà phê hàng ngày. Từ những thành phố A-rập cho tới các kohi shoppu (tiệm cà phê Nhật Bản) ở Tokyo, từ truyền thống cà phê Pháp tới văn hóa cà phê uống nhanh của Mỹ, sự chuyển hóa bã cà phê thành nấm đồng nghĩa với một trăm nghìn việc làm nhiều hơn ở những vùng đô thị. Nỗ lực mở đường ấy đã được thử thách ở Berlin (Đức) cũng như ở khu vực vịnh San Francisco. Không khó thực hiện đâu. Chúng ta biết rằng trẻ mồ côi ở Zimbabwe có thể làm việc ấy chỉ với chất thải ở địa phương, vậy chắc chắn cư dân thành phố cũng sẽ thành công.

Việc làm chỉ vững chắc khi đem lại thu nhập. Thu nhập chỉ lâu bền khi có giá trị gia tăng. Cốt lõi của định đề này là thực phẩm bổ dưỡng có giá thấp và dễ tiếp cận. Giá thấp sẽ khiến nhu cầu tăng lên một cách tương xứng, bảo đảm sinh kế cho chủ trang trại và phát triển việc kinh doanh. Nhờ vậy, thị phần sẽ luôn luôn được mở rộng. Những tính toán dựa trên kết quả nghiên cứu và kinh nghiệm thực tiễn cho thấy một tiềm năng thu nhập lớn lao từ việc trồng nấm trên cơ chất làm bằng bã cà phê. Nhìn chung, chỉ trên cơ sở chất thải cà phê thôi, các đơn vị sản xuất ở nội thành và các trang trại đã có thể cung cấp khoảng 16 triệu tấn thực phẩm bổ sung, với lượng protein tương đương với phân nửa lượng protein mà ngành nuôi cá trên toàn thế giới mang lại cho người tiêu dùng. Đó là một nguồn thu nhập chắc chắn và một nguồn cung cấp quan trọng cho thị trường thực phẩm thế giới đang hết sức căng thẳng bởi sự bùng nổ dân số. Chính sự lưu chuyển thực phẩm và năng lượng, chứ không phải thủ thuật biến đổi gien, sẽ cho phép chúng ta đáp ứng các nhu cầu cơ bản của nhân loại.

BỘ MÁY BIẾN THỊT QUẢ CÀ PHÊ THÀNH PROTEIN

Việc làm ở trang trại

mỗi trại 1 mẫu Anh = 2 việc; 2 x 25 triệu trại cà phê trên thế giới = 50 triệu việc

Việc làm ở nội thành

10 -15 tiệm cà phê = 10 việc; 21.000 tiệm cà phê ở Mỹ + khoảng 100.000 tiệm ở các nơi khác = 100.000 việc

Kết quả

16 triệu tấn protein ở 45 nước

Từ năm 2000-2010 doanh số tăng gấp 5 lần; 50,1 triệu việc làm trên toàn thế giới

Chất thải không khi nào được ưa thích. Ngoài những gì cá nhân chúng ta cho vào “dòng thải” ra, những thảm họa nặng nề khiến chúng ta chú ý đến chất thải hạt nhân, những vụ tràn dầu và ô nhiễm khí clo. Nhãn hiệu chất thải bị mọi người coi là xấu. Bây giờ bạn hãy hình dung một chất thải tạo ra việc làm và thức ăn bổ dưỡng. Đó là một tin tốt. Vì thịt quả và bã cà phê là một cơ chất lý tưởng để trồng nấm và tạo nên tất cả những lợi ích vừa được mô tả, nó phải được chào hàng và trở thành một phần hình ảnh tốt đẹp của cà phê: chất thải cà phê tạo ra thực phẩm bổ dưỡng và công ăn việc làm. Nó có thể được liên hệ với hiệu quả năng lượng, sinh kế vững chắc, giảm nhẹ biến đổi khí hậu và ngay cả với thức ăn bổ dưỡng giá rẻ nữa. Vốn xã hội sẽ trở nên lớn lao và phổ biến. Nếu xét rằng tất cả những thứ đó đều xuất phát từ cái bị coi là “chất thải” thì cà phê khó có thể được đánh giá cao hơn. Nhưng thật sự đó là chất thải của ai?

Nếu như các nhà buôn cà phê trên thế giới – từ tập đoàn Neumann Kaffee Gruppe đến công ty Nestlé Foods – có thể bảo đảm là các trang trại bán cà phê cho họ đều chuyển hóa tất cả chất thải tại chỗ thành môi trường nuôi cấy nấm, thì đó sẽ là một hành động đáng phục của những doanh nghiệp có trách nhiệm đối với xã hội. Việc ấy sẽ tạo ra việc làm và cải thiện an ninh lương thực. Nếu như những người đề xướng thương mại công bằng hỗ trợ kỹ thuật cần thiết cho các chủ trang trại để chuyển hóa chất thải thành nấm thì những người này còn thích buôn bán với ai hơn nữa? Sự lưu chuyển chất thải cà phê có thể trở thành một công cụ chiến lược cho việc lập hợp đồng cung ứng dài hạn với các chủ trang trại, nhà nhập khẩu và chủ lò rang cà phê.

Đi thêm một bước nữa, những nhà buôn và người tiêu dùng ủng hộ các phong trào thương mại công bằng và kinh doanh thực phẩm hữu cơ có thể nhận thức rằng công bằng thực sự, cơ hội tăng trưởng và phát triển thực sự có thể đạt được với 99,8% sinh khối cà phê ít có giá trị đối với những người thu hoạch, cung cấp và tiêu thụ hạt cà phê. Một quan điểm như thế vượt xa thương mại công bằng và thương mại hữu cơ. Nó cho phép ngành kinh doanh cà phê tiếp nhận sự phát triển bền vững ở mức độ đầy đủ nhất mà người ta có thể hình dung từ trước tới nay. Nhãn “sinh thái” chỉ chứng nhận việc không sử dụng phân bón và không phun hóa chất. Nó không nói gì đến hiệu quả sử dụng tài nguyên. Nhãn “thương mại công bằng” chỉ bảo đảm trả công đàng hoàng cho chủ trang trại chớ không đảm bảo giá trị gia tăng cho môi trường. Không mấy người uống cà phê thực sự biết rõ lượng sinh khối mà một trang trại tạo ra ít được sử dụng như thế nào, hay nhận thức đầy đủ về sự lãng phí liên hệ với thói quen tiêu dùng của họ. Nếu như các nhà buôn và nhà phân phối cà phê giúp thúc đẩy mô hình sản xuất protein từ thịt quả ở những trang trại cung cấp hạt cà phê cho họ, một sự hợp tác như thế sẽ dẫn đến những cộng đồng tự lực cánh sinh có an ninh lương thực và sinh kế thay vì phải chịu thiếu ăn và thất vọng. Cái tiềm năng đem lại lợi ích cho người nghèo, người thất nghiệp và cho Trái Đất mới khó tin làm sao!

Sáng kiến chuyển hóa thịt quả thành protein dựa vào khả năng của các hệ sinh thái cũng như những sáng kiến đáng trọng về thương mại hữu cơ và công bằng. Nó tạo giá trị cho 100% lượng sinh khối cà phê. Nếu được phát triển hoàn toàn ở mọi cộng đồng sản xuất cà phê bằng cách biến đổi dòng thải thành nguồn thu nhập, mô hình kinh doanh ấy có thể tạo ra một khoản thu nhập bằng 1,5 triệu lần thu nhập hiện tại từ loại nông sản ấy. Bạn thử tưởng tượng xem! 1,5 triệu lần nhiều hơn! Bằng cách thức như thế, các nhà doanh nghiệp trong Nền Kinh tế Xanh Lam sẽ xem xét tất cả các dòng thải và sẽ thành công trong việc loại trừ chúng hoặc biến đổi chúng thành những nhánh phụ đem lại sinh kế, an ninh lương thực và sự sung túc cho mọi người.

Biểu đồ 6. Thịt quả thành protein

Bạn hãy hình dung tách cà phê sẽ ngon hơn biết bao đối với tầng lớp khá giả trên thế giới nếu họ hiểu rằng việc tiêu dùng cà phê của họ sẽ giúp một cộng đồng canh tác đạt tới quyền tự quyết, trạng thái bền vững, an ninh lương thực và sinh kế. Tác dụng có lợi cho sức khỏe của cà phê sẽ tăng hơn nữa nhờ hương vị của sự thỏa mãn mà họ được hưởng nhưng không tốn thêm gì cả. Người tiêu dùng có khả năng hướng dòng tiền tới những ai hành động phù hợp với phát triển bền vững và sự công bằng, sử dụng những gì có được ở địa phương để đáp ứng nhu cầu thực phẩm của mọi người và trao quyền cho các cộng đồng canh tác cà phê.

Những chương trình trồng nấm như thế đã được thử nghiệm tại thực địa và được hoàn thành ở nhiều nơi, từ Columbia tới Zimbabwe, từ San Francisco tới Berlin. Bang El Huila của Columbia có hơn 100 công ty sản xuất nấm từ cà phê và nhanh chóng thay thế các loại cây trồng bất hợp pháp bằng thực phẩm bổ dưỡng. Tất cả những người tham gia đóng góp đều kết luận rằng các chương trình ấy đã thành công. Kiến thức chuyên môn đã đầy đủ và sẵn sàng được chuyển giao.

Sức mạnh của một mô hình kinh tế công bằng và bền vững nằm ở chỗ nó tạo ra giá trị lớn hơn cho mọi bên tham gia. Mô hình sản xuất protein từ thịt quả không chú ý đến việc đầu tư nhiều hơn để tiết kiệm tiền bạc hay bù lại phí tổn phụ trội, nhưng chú trọng việc giảm chi phí cho mọi người, đồng thời tăng thêm thu nhập. Khi chất thải trở thành thực phẩm, nó tạo ra giá trị có thể đo lường được bằng số việc làm, dòng tiền mặt và lợi nhuận. Doanh nghiệp xanh và thương mại công bằng là những bàn đạp. Những ngành kinh tế hoạt động liên hoàn như các hệ sinh thái sẽ đạt mục tiêu tạo ra nhiều mối lợi cho những đối tác khác nhau.

TỪ CHẤT THẢI ĐẾN SIÊU DƯỠNG CHẤT

Tiếp tục trò chơi với tiềm năng của mô hình sản xuất protein từ thịt quả, chúng ta hãy hình dung một doanh nghiệp có đầu óc kinh doanh biết cách làm cho cà phê bổ dưỡng hơn và người tiêu dùng mạnh khỏe hơn: pha chế espresso hay cà phê sữa với nấm thuốc. Đa số các loại nấm đều giàu protein. Linh chi và đông cô tươi được đánh giá cao về mặt dinh dưỡng, đồng thời cũng là những vị thuốc kỳ diệu. Thời cổ xưa, linh chi đỏ mọc hoang chỉ đặc biệt dành riêng cho hoàng đế Trung Hoa. Mặc dù ít có nghiên cứu lâm sàng nào được công bố, ảnh hưởng tốt của các loại nấm này đối với một số tình trạng sức khỏe từ bệnh tiểu đường đến chứng áp huyết cao đã được kiểm nghiệm lâu dài trong y học truyền thống. Nếu như giá các loại nấm ngoại này có thể được giảm bằng cách áp dụng hệ thống sản xuất protein từ thịt quả, thì có thể cho một ít linh chi vào tách cà phê buổi sáng để mời những khách hàng muốn có ngay một liều thuốc tăng sức đề kháng.

Bài tính sau đây sẽ hấp dẫn đối với các bên liên quan. Ngoài sự nổi bật trong các phạm vi sử dụng lao động, thu nhập và dinh dưỡng, nếu như công ty cà phê Starbucks đề nghị nhóm khách hàng thường xuyên của họ trên khắp thế giới dùng cà phê có pha một ít linh chi bổ dưỡng, họ sẽ khởi đầu việc đẩy mạnh nhu cầu đối với loại nấm mà tên gọi tiếng Nhật reishi có nghĩa “trường sinh”. Nếu mỗi ngày có 100 khách hàng của một trong số 19.000 tiệm cà phê Starbucks trên khắp thế giới yêu cầu một chút linh chi trong tách espresso , macchiato , cà phê sữa hay trà của họ, với giá chẳng hạn như 0,50 đô la mỗi suất, thì doanh thu cả năm sẽ tăng thêm số tiền gây ấn tượng là 365 triệu đô la.

Chúng ta hãy tính tiếp: nếu như Starbucks muốn hỗ trợ chương trình Thịt quả thành Protein ở các trại cà phê và vùng đô thị, họ có thể dễ dàng tặng 10% khoản thu nhập tăng thêm tức 36,5 triệu đô la mỗi năm để tài trợ cho chương trình ấy. Việc này sẽ nhanh chóng mang lại lợi ích dưới dạng vốn xã hội và tiền khấu trừ thuế cho chi phí hoạt động xã hội ấy, đó là chưa nói tới công ăn việc làm, thu nhập và thực phẩm, những điều khả thi nhờ một thị trường tiêu thụ khoảng hai tấn linh chi mỗi ngày. Một số tiền như thế tương đương với 25 đô la mỗi cân Anh nấm cho chủ trại cà phê. Khi mà tổng giá trị quy ra tiền của riêng cà phê thôi chỉ là 1 cho chủ trang trại và 2.999 cho thương gia, chủ lò rang, tiệm cà phê... thì nhờ nấm linh chi, tỉ lệ hưởng lợi sẽ trở thành 1 cho chủ trang trại và 10 cho những người khác. Điều này sẽ bơm tiền ròng vào các nền kinh tế nông thôn và đô thị, kích thích cung - cầu một cách hiệu quả, xây dựng lòng tin của khách hàng, tăng vốn xã hội, tạo cơ hội việc làm và mở mang kiến thức, những vấn đề ngày nay ít được quan tâm.

Tiếng xấu gán cho chất thải bởi những danh sách đen các doanh nghiệp ô nhiễm nhất trên thế giới đã thu hút sự chú ý của công chúng ở khắp mọi nơi. Với mô hình Thịt quả thành Protein, chất thải được dán một nhãn hiệu hoàn toàn mới. Một sản phẩm khiến người ta liên tưởng đến nạn bóc lột và sự nghèo khổ có thể biến thành phương tiện xóa bỏ bất công và bảo đảm sinh kế. Cơ may đạt tới một thành quả tốt đẹp như thế đến vào một thời điểm thuận lợi. Nhãn hiệu tốt đánh dấu một sự chuyển đổi trọng tâm của mô hình kinh doanh. Những doanh nhân sẵn sàng tiếp nhận mô hình Thịt quả thành Protein có thể đóng một vai trò hết sức quan trọng trong xã hội bằng cách dành quyền quyết định cho khách hàng với sức mua của họ.

Cũng như cà phê, trà có thể làm nảy sinh một sáng kiến Thịt quả thành Protein riêng biệt. Lượng sinh khối cuối cùng còn lại trong một tách trà chỉ bằng phân nửa lượng sinh khối trong một tách cà phê, hay chỉ bằng một phần ngàn tổng lượng sinh khối trà lúc ban đầu. Cành vụn cây ăn trái là một khả năng khác để tạo môi trường trồng nấm. Các loại gỗ cứng không có tính kích thích của cafein trong bã cà phê. Dù sao đi nữa, chúng cũng là những loại gỗ có giá trị và không nên thiêu hủy theo cách thức hiện nay. Ivanka Milenkovic thuộc Đại học Belgrade đã thử dùng nhành vụn từ vườn táo làm môi trường nuôi cấy nấm. Ngay cả thời tiết lạnh lẽo của mùa đông cũng dường như không ảnh hưởng tới tốc độ tăng trưởng của nấm. Trong các thử nghiệm tại thực địa, dê đã ăn phần còn lại sau khi thu hoạch nấm ngay cả khi các nhà khoa học chưa xác định hàm lượng axit amino. Như đã ghi chú trước đây, những bầy bò rừng ở New Mexico cũng cảm thấy ngon miệng như vậy.

Có vô số khả năng và nguồn nguyên liệu. Vấn đề then chốt chỉ đơn thuần là phát hiện giá trị trong chất thải. Lục bình, loại cây kiểng có nguồn gốc từ châu Mỹ La-tinh, đã gây thiệt hại tràn lan ở sông, hồ và những đập nước trong vùng nhiệt đới, khi nó sinh sôi nảy nở nhờ dòng dinh dưỡng lớn có nguồn gốc từ quá trình xói mòn đất và việc sử dụng quá nhiều phân bón. Nhưng thay vì tìm cách hủy diệt loại cây xâm hại này, ta có thể thu hoạch và chuyển hóa nó thành môi trường gieo cấy nấm. Trong khi các con thú nhai lại không thể ăn chính cây lục bình, phần âm dưới đất của cây nấm còn lại sau thu hoạch lại có thể là đồ ăn lý tưởng cho chúng. Chỉ với chất thải từ cà phê, trà, nhánh vụn, lục bình và rơm rạ không thôi chúng ta đã có thể sản xuất được một lượng thức ăn vô cùng lớn.

Các hệ sinh thái thôi thúc chúng ta nhìn xa hơn các mô hình thông thường để sáng tạo những mô hình thác nhiều tầng trong đó chất thải của cá thể này trở thành nguyên liệu cho một cá thể khác. Mang lại nhiều lợi ích cho nhiều đối tác khác nhau là một mô hình Kinh tế Xanh lam tích cực, công bằng và trở nên ngày càng hiệu quả hơn với tính đa dạng càng lúc càng lớn. Đó là cách thức rừng mưa tái sinh từ những thảo nguyên cạn kiệt. Đó là cách thức một nông sản hàng hóa như cà phê không chỉ có thể bảo đảm an ninh lương thực và đáp ứng các nhu cầu cơ bản như nước sạch, đất tốt và không khí trong lành, mà còn nâng cao thu nhập và tăng thêm nguồn vốn xã hội đáng kể. Do đó, mặc dù 10.000 việc làm hiện nay đã có thể được xem là một thành công, nhưng còn đến 25 triệu trại cà phê có thể hưởng lợi từ mô hình của chúng ta. Xét tầm cỡ của các khả năng ấy, có lẽ cả Nestlé, một công ty khổng lồ trong ngành kinh doanh cà phê, cũng nên xem xét lại một công cuộc làm ăn có vẻ như quá xa phạm vi kinh doanh cốt lõi của họ. Với một chút tầm nhìn, có lẽ lợi nhuận lớn hơn cùng với an ninh lương thực và bảo tồn môi trường cũng đủ để quyết định rồi.

Năm 1994, Sáng kiến Nghiên cứu Phát thải Số không (Zero Emissions Research Initiative) mở đường cho việc biến đổi thịt quả cà phê thải ra từ trang trại thành protein: dùng chất thải ấy để trồng nấm làm thức ăn cho người và nuôi gia súc bằng phần nấm dưới mặt đất. Phải nghiên cứu gần một thập kỷ trước khi mỗi công đoạn trong quá trình sản xuất từ trại cà phê cho tới người tiêu dùng được cấp chứng nhận. Hai mươi bài công bố trên nhiều tập san quốc tế đặt cơ sở khoa học cho chương trình “Thịt quả thành Protein”. Hơn 10.000 người tham gia sản xuất nấm ở Columbia cùng với hàng chục dân làng ở Zimbabwe sinh sống nhờ các hoạt động đơn giản và bền vững ấy. Thêm vào đó, nhiều làng Ấn Độ đã áp dụng kỹ thuật này để tự túc trong việc sản xuất thực phẩm sau nhiều năm đói kém và suy dinh dưỡng. Riêng năm 2008, nhiều chương trình tập huấn được tổ chức cho những chủ trang trại ở Tanzania, Công-gô, Nam Phi, Cameroon, Mozambique và Hoa Kỳ nhằm giới thiệu phương pháp tổng hợp nói trên.

“Cà phê cho một cơ chất trồng nấm lạ thường, nó rất giàu chất xơ và cafein” , Emilio Echeverri, nguyên phó chủ tịch Hiệp hội Cà phê Columbia ( Columbian Coffee Federation) giải thích. Echeverri hỗ trợ chương trình Thịt quả thành Protein từ lúc khởi đầu. Một thời gian sau, ông được bầu làm thống đốc bang Caldas chuyên trồng cà phê. Trong một môi trường có cafein, nấm có thể được thu hoạch nhanh gấp ba lần khi nó được trồng trên gỗ sồi. Như vậy, đó là một khả năng cứu nguy cho những rừng sồi ở Trung Quốc và các nơi khác.

Năm 1978, Carmenza Jaramillo nghiên cứu việc canh tác nấm mỡ trắng ( Agaricus bisporus ). Sau khi công bố 20 bài đã được kiểm định trên nhiều tập san quốc tế − kết quả của sáu năm nghiên cứu, chị đã dốc hết sức mình cho các mục tiêu của ZERI. Chị mở một trại trồng nấm ở Manizales (Columbia) và tập huấn nhiều người, thật nhiều người khác. Ngày nay, những học viên như Francenid Perdomo đã trở thành chuyên gia và cũng hào hiệp tập huấn cho nhiều người khác, chuyển giao kiến thức để giúp họ đạt tới an ninh lương thực. Song song theo đó, đứa con gái Chido Govero của tôi [3] , một trẻ mồ côi Zimbabwe từng sống sót trong nhiều năm với một chén đậu phộng mỗi ngày, đã học phương pháp trồng nấm ấy lúc mười hai tuổi. Sau vài tháng, con tôi đã thoát nghèo và có khả năng tự túc. Chido có cơ hội đặc biệt để học hai năm tại Đại học châu Phi ở thành phố Mutare (Zimbabwe). Dưới sự hướng dẫn của bà Margaret Tagwina ở phòng thí nghiệm dành cho khoa làm vườn của trường đại học, Childo đã hoàn thiện sự hiểu biết của mình về phương pháp nuôi cấy mô nấm. Rõ ràng con tôi có “tay trồng” theo cách người ta thường nói. Những gì Chido rờ đến đều tạo ra thực phẩm.

Paul Katzeff là một doanh nhân xã hội, người đã sáng lập công ty Thanksgiving Coffee ở Mendocino (California), người đầu tiên bán cà phê mang nhãn Thương mại Công bằng tại Mỹ. Thanksgiving Coffee trở thành công ty không carbon đầu tiên, cân bằng lượng khí thải bằng cách trồng 75.000 cây ở Ethiopia. Đó cũng là công ty đầu tiên dùng diesel sinh học để vận hành đội xe của họ. Katzeff giới thiệu ý tưởng “Thịt quả thành Protein” do ZERI phát triển với tất cả những đồng nghiệp của mình trong Hiệp hội Cà phê Đặc sản Hoa Kỳ (Specialty Coffee Association of America). Theo Katzeff, “Chúng ta luôn bị mắc kẹt giữa nông sản xuất khẩu và phát triển địa phương. Nhưng bây giờ, chất thải của nông sản xuất khẩu đem lại an ninh lương thực. Đây chính là mô hình kinh tế mà chúng ta phải theo.”

[1] Cân Anh: trọng lượng theo hệ thống đo lường Anh Mỹ, bằng 0,454 kg.

[2] 1 cân Anh = 454 gram.

[3] Xem chú thích 8.

CHƯƠNG BẢY

DỆT NÊN MỘT TRUYỆN TƠ LỤA

Khi giật mạnh một cái gì riêng lẻ trong tự nhiên, người ta sẽ thấy nó được kết nối với cả thế giới.

– John Muir

ĐẤT MÀU TRONG PHÁT TRIỂN MỚI NHẤT

Nhiều thế kỷ trước, người Trung Hoa đối mặt với nhu cầu thực phẩm ngày càng cao, trong khi đất màu mỡ thì hạn chế. Khi tìm những cách thức để có thêm đất trồng trọt tốt, họ quan sát và suy nghĩ về nguyên vật liệu và các quá trình mà tự nhiên sử dụng để biến đất khô cằn thành phì nhiêu. Họ để ý thấy việc canh tác và chăn nuôi thường không duy trì được nguồn cung cấp những nguyên tố phụ trợ, khiến đất màu mỡ trở nên cằn cỗi, khô kiệt. Những khám phá và chiến lược của họ không chỉ chuyển hướng phát triển nền văn minh của họ, mà có lẽ còn giúp chúng ta một cách tiếp cận theo gương các hệ sinh thái để chuyển đổi mô hình kinh tế và thay đổi chiến lược kinh doanh những sản phẩm hiện đại khác nhau như máy bay và dao cạo.

Cây dâu tằm (Morus alba) phát triển ở hầu hết những vùng đất khô cằn tiêu biểu của Trung Quốc. Lá dâu là đồ ăn của ấu trùng loài bướm đêm Bombyx mori mà tên gọi phổ biến hơn là con tằm. Phân tằm rơi xuống đất thu hút vi khuẩn và những vi sinh vật khác đến và nhanh chóng chuyển hóa thành chất dinh dưỡng làm giàu đất. Trải qua nhiều năm, nhiều thế kỷ và cả đến nhiều thiên niên kỷ, mỗi năm lớp đất màu được tạo nên như thế dày thêm khoảng một milimet. Con số đó tương ứng với 15 đến 25 tấn màu hàng năm trên một mẫu Anh đất làm giàu theo phương pháp sinh học.

Quan hệ cộng sinh giữa cây dâu và con tằm góp phần làm tăng độ màu của đất và hứa hẹn sẽ bảo đảm an ninh lương thực cho một dân cư phát triển mạnh. Trung Quốc đã thực hiện kế hoạch trồng cây trên diện rộng. Các triều đại hưng thịnh rồi suy tàn, nhưng sự màu mỡ của đất luôn luôn được phục hồi và gìn giữ. Trước kia, đất cằn cỗi trở thành phì nhiêu mà không cần cày bừa hay tưới nước. Nhà nông trồng xen canh cây mắt đen và đậu phộng. Trong suốt quá trình lịch sử, nhiều quốc gia Trung Đông và châu Âu cũng trồng cây dâu tằm và hưởng lợi từ tác động tích cực của nó đối với sự màu mỡ của đất và việc phòng chống xói mòn. Chung quanh những đồi nho, người Ý trồng dâu để ngăn chặn xói mòn, giống như người Thổ Nhĩ Kỳ vậy.

Rốt cuộc rồi những phương pháp tạo đất màu tự nhiên ấy bị quên lãng khi người ta đổi hướng từ canh tác bền vững sang trồng độc canh những giống cây thương mại. Một ngành kinh tế sinh lợi và sự giàu có tột bực đã nảy sinh từ việc sản xuất một trong những tạo tác huyền thoại của văn minh nhân loại: tơ tằm, sợi polyme tự nhiên từ kén tằm.

Theo truyền thuyết Trung Hoa, ý tưởng dùng kén tằm để se tơ được cho là của hoàng hậu Luy Tổ. Vào một buổi xế trưa, khi hoàng hậu đang nhấp nháp trà dưới một cây dâu tằm, một cái kén rơi vào tách trà. Bà để ý đến những sợi chắc, mịn ló ra ngoài cái kén và từ từ kéo chúng ra khỏi tách. Bà mê mẩn, hào hứng khi thấy một sợi dài hơn một ngàn feet (30,5 mét). Tương truyền, ban đầu hoàng hậu Luy Tổ nghĩ ra cách sử dụng tơ tằm để làm quần áo và bọc rau quả – một kỹ thuật bảo quản đã được chứng minh là tốt. Hoàng Đế, đấng phu quân lừng danh của Luy Tổ, được xem là người tìm ra phương pháp nuôi tằm và se tơ. Người ta cũng tin rằng Hoàng Đế đã dạy cho loài người cách sản xuất đồ gỗ, gốm và kim loại, cũng như truyền lệnh làm những chiếc thuyền và những chiếc xe có bánh đầu tiên.

Truyền thuyết trên hàm ý tơ tằm là một phát hiện bất ngờ, lý thú. Lúc đầu, nó chỉ là một sản phẩm phụ không giá trị so với tầm quan trọng chiến lược, lâu dài của việc phục hồi đất và làm đất khô cằn trở thành màu mỡ. Gần đây hơn, việc đưa vào thị trường những hàng vải polyme tổng hợp từ chất hóa dầu không chỉ thay thế một sản phẩm bền vững (tơ tằm) bằng một sản phẩm không bền vững, mà khiến đất trồng xen canh mất đi hàng triệu tấn phân bón nữa. Sự ưa chuộng vải polyme chắc và rẻ đã làm suy yếu ngành sản xuất tơ lụa. Do đó, việc trồng trọt và chăm sóc cây dâu tằm trở nên lỗi thời. Truyền thống hàng ngàn năm về việc phục hồi đất màu đã bị lãng quên từ khi tơ lụa mất sức cạnh tranh trên thị trường hiện đại. Tệ hơn nữa, trong khi chất dẻo và polyme nhân tạo xâm nhập vào mọi tầng lớp tiêu dùng, không những đất trồng trọt mất đi nguồn dinh dưỡng bổ sung mà còn phải cần phân hóa học để nâng cao mức sản xuất thực phẩm. Điều ấy làm tăng nhu cầu năng lượng và sự lệ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, dẫn đến việc thải nhiều khí nhà kính hơn.

Ngày nay, tình trạng mất đất màu là một trong những thách thức lớn cho an ninh lương thực của dân cư địa cầu trong tương lai. Ethiopia, một nước có nhiều núi mà đất trồng trọt trên sườn dốc bị xói mòn nặng nề bởi mưa gió, mất khoảng một tỉ tấn đất màu hàng năm. Đó là lý do tại sao Ethiopia dường như thường xuyên ở ngưỡng cửa của nạn đói, không bao giờ có khả năng tích trữ đủ ngũ cốc để lập biện pháp an ninh lương thực có ý nghĩa. Mỗi năm, chỉ riêng những cơn bão bụi cũng thổi mất của châu Phi từ hai đến ba tỉ tấn hạt đất mịn, làm suy giảm độ màu mỡ và sức sản xuất sinh học của lục địa, trong khi bụi tụ lại ở biển Caribe làm đục nước và tác động đến các rạn san hô nơi đó. Cách thức canh tác do thực dân đem vào châu Phi không thích ứng được với điều kiện khí hậu của lục địa.

Vài nhà nông bảo tồn đất họ gieo trồng. Ngược lại, đa số chỉ dựa vào phân hóa học, thuốc trừ dịch hại và cách tưới dùng nhiều nước. Việc áp dụng những kỹ thuật canh tác hiện đại ấy hàng năm làm mất đi từ một đến 10 tấn lớp đất mặt trên một mẫu Anh. Tuy nhiên, mất từ 125 đến 250 tấn đất trên một mẫu Anh là việc bình thường. Có tài liệu cho thấy những mất mát từ 750 đến 1.800 tấn trên một mẫu Anh do đất bị nước cuốn trôi trong một trận mưa duy nhất. Bởi các nhân tố gây xói mòn ấy, nhiều nông dân bị thuyết phục là sản lượng sẽ cao hơn nếu sử dụng phân bón hóa học và hạt giống biến đổi gien, mặc dù hứa hẹn ấy thường là giả dối hay chỉ đem lại kết quả ngắn ngủi.

Trong thời gian hơn 5 năm, GS. George Chan nghiên cứu kỹ lưỡng những hệ thống canh tác tổng hợp chung quanh truyền thống sử dụng cây dâu, con tằm kéo dài hàng ngàn năm của Trung Hoa. Ông đã trợ giúp rất nhiều cộng đồng nông nghiệp ở hơn 70 nước trong việc áp dụng nguyên lý lưu chuyển dưỡng chất để tạo lớp đất màu bằng cách trồng dâu, nuôi tằm. Kỹ thuật tạo đất màu của ông Chan đã gợi ý cho ngành công nghiệp dựa vào nông nghiệp ở Nambia, Đức, Nhật, Fiji và Hoa Kỳ chấp nhận chiến lược lưu chuyển dưỡng chất riêng của họ. Như vậy, một truyền thống cổ xưa của người Trung Hoa đang chuyển đổi ngành công nghiệp thực phẩm hiện đại.

TƠ TẰM ĐỂ CỐ ĐỊNH CARBON

Tơ tự nhiên chứa hơn 30% carbon. Việc thay thế nó bằng sợi hóa học đã chấm dứt quá trình cố định carbon qua việc trồng dâu, sản xuất tơ tằm kết hợp với việc tạo đất màu. Như vậy, trường hợp này cho thấy những phát thải từ dầu lửa chỉ là phân nửa vấn đề. Sự thay thế một nguyên liệu bền vững (tơ tằm) bằng một nguyên liệu không bền vững (dầu lửa) đã loại bỏ những bể carbon tự nhiên. Hệ sinh thái mất tính hiệu quả vì không còn khả năng bổ sung chất dinh dưỡng cho đất. Vì vậy, người canh tác buộc phải bón đất bằng phân hóa học. Việc ấy làm tăng thêm lượng khí nhà kính, nhất là từ khi phân đạm trở thành nguồn thải oxit nitơ (N 2 O) lớn nhất.

Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), mặc dù mức thải khí N 2 O tương đối thấp nhưng tác động của nó hết sức to lớn. Một tấn N 2 O thải ra tương đương với 310 tấn CO 2 . Các hệ thống canh tác truyền thống hoạt động hài hòa với những mối liên kết dễ bị tổn thương vốn là đặc điểm của một hệ sinh thái. Ở đây chúng ta thấy một thí dụ gây kinh ngạc về sự phân rã của những chu trình tích cực ấy trước phương thức độc canh và sợi tổng hợp. Phân bón hóa học và chất dẻo được mô tả như những biểu tượng của thời hiện đại thật ra là đối tượng nghiên cứu về trường hợp những hệ thống sản xuất và tiêu dùng đã thoái hóa từ trạng thái bền vững sang không bền vững như thế nào.

Wallace Carothers, người kỹ sư hóa đã sáng chế sợi ni-lông cho công ty Dupont, có thể không có ý nghĩ là sợi hóa dầu của ông sẽ làm phân rã một mạng lưới của sự sống, mạng lưới đã phát triển ngành sản xuất nông nghiệp một cách hài hòa thành một thác dinh dưỡng nhiều tầng cải tạo đất và giúp ích việc canh tác suốt cả năm ngàn năm. Thành thật mà nói, khi cố gắng đạt tính hiện đại, chúng ta đã tỏ ra không biết gì về tác động do các phát minh của mình gây ra. Làm sao chúng ta có thể chờ đợi chính quyền và ngành công nghiệp có khả năng vượt qua thách thức của biến đổi khí hậu, trừ phi họ hiểu rằng hàng ngàn mối liên kết có thể bị phá hủy bởi sự thiếu hiểu biết của họ? Một khi chúng ta hiểu thấu mối tương tác hài hòa của vật lý và sinh hóa trong các hệ sinh thái, chúng ta mới có thể tạo thêm nhiều đổi mới mang tính đột phá, những đổi mới mở ra ngày càng nhiều khả năng hơn để đạt tới sự tiến bộ và trạng thái đầy đủ. Nhưng có thấy được các cơ hội hay không là tùy ở tất cả chúng ta.

HÌNH HỌC CỦA TƠ TẰM

Hiểu rõ vấn đề cũng là chìa khóa để giải quyết nó. Hàng trăm loài có thể tạo ra tơ, trong số đó có kiến, ong bắp cày, trai và nhện. Nhưng chỉ một loài duy nhất, con tằm, đã được thuần hóa. Nhờ có thiết bị tinh vi, người ta có thể xem xét các loại tơ khác nhau trong phạm vi nanomet. Các nhà khoa học bắt đầu hiểu những polyme tự nhiên có thể có những đặc tính hơn hẳn vài loại sợi nhân tạo tương ứng và ngay cả vài kim loại như titan vốn được đánh giá là có tỉ số sức bền - trọng lượng cao nhất trong các kim loại. Nếu chúng ta biết cách sản xuất những polyme sinh học trong điều kiện môi trường chung quanh như các loài kể trên, với dưỡng chất có thể có được, thì sẽ mở ra vô số khả năng mới cũng như một chu trình tái tạo đất và ổn định khí hậu tuyệt hảo.

Trong khi công tác ở Trung Mỹ, Giáo sư trường Đại học Oxford Fritz Vollrath bắt gặp loài nhện dệt cầu vàng Nephila clavipes giăng một mạng lưới vàng đẹp đẽ có đường kính tới một mét. Ông hứng thú với bằng chứng thử nghiệm để đưa ra giả thuyết là màu ấy có một mục đích kép: thu hút con mồi và cải trang. Sau mấy thập kỷ nghiên cứu, ông đã hiểu được tơ nhện cầu vàng và các đặc tính đáng chú ý của nó: dẻo, đàn hồi và bền chắc. Ông thấy rõ tơ nhện có được những tính chất đặc biệt ấy nhờ ở cấu trúc hình học trong phạm vi nanomet của nó. Hình học là một phần của toán học. Trong trường hợp tơ nhện, Vollrath đã sử dụng hình học để xác định cái cấu trúc với một phần kết tinh và một phần vô định hình tạo ra sức bền mà nhiều kim loại và chất dẻo không cạnh tranh nổi. Chỉ bằng cách kiểm soát áp suất và độ ẩm ở phía sau bụng nó lúc chăng tơ, nhện cầu vàng có khả năng sản xuất bảy loại tơ khác nhau.

Lưới của loài nhện Nephila clavipes tốt hơn lưới của nhiều loài khác về sức căng và tính đa năng trong những điều kiện thay đổi. Độ bền của tơ do nhện sản xuất có nguồn gốc từ việc gấp xếp tài tình các protein hợp thành tơ. Việc gấp xếp protein này chủ yếu phụ thuộc vào lượng nước chính xác chiết ra chỉ bởi áp suất trong bụng nhện. Cách ép nước ấy được hiểu rõ hơn nhờ sự so sánh giữa nhện và côn trùng của giáo sư Vollrath.

Nhện có khả năng đáng chú ý là tái sử dụng, khôi phục mạng lưới để đáp ứng yêu cầu mới. Chúng nuốt phần mạng mà chúng muốn sửa chữa, phân tách ra các axit amino ban đầu. Làm sao chúng ta không có ấn tượng về thành tích ấy được? Đó là một trong những chương trình tái chế polyme tốt nhất từ trước tới nay! Làm sao có thể so sánh mạng nhện với thứ chất dẻo “dùng một lần” ngày càng tích tụ nhiều hơn ở cái lục địa rác chất dẻo đang trôi nổi trên Thái Bình Dương, đầu độc các sinh vật biển sống quanh đó?

Tuy nhiên, việc thuần hóa nhện là một thách thức. Những con nhện được thuần hóa rất hung dữ. Cả khi không còn hành động tự vệ ấy nữa, năng suất của chúng cũng thấp hơn bình thường. Chúng tái chế, tái xử lý mạng lưới quá nhiều để tạo ra một loại tơ mới thích ứng với hoàn cảnh mới và không có nhu cầu sản xuất thêm. Giới hạn ấy thúc đẩy Vollrath so sánh cấu trúc của tơ tằm với tơ do nhện cầu vàng tạo ra. Cùng với ê kíp Oxford của mình, ông sử dụng các axit amin cơ bản theo công thức của tơ nhện để làm cho tơ tằm trở nên như tơ nhện. Polyme mà họ phát triển theo cách đó là một loại tơ có đặc tính giống hệt loại tơ độc nhất vô nhị của nhện.

Giáo sư Vollrath tham gia tích cực vào việc tạo ra một phương pháp sản xuất polyme sinh học từ những nguồn tái tạo, rất giống chiến lược phục hồi đất chính gốc của người Trung Hoa. Trên cơ sở nghiên cứu có tầm nhìn xa của ông, Vollrath đã thành lập những xí nghiệp sản xuất các polyme nói trên và nhận dạng những thị trường cho các sản phẩm sinh học tốt và rẻ hơn những polyme hóa học cũng như những hợp kim đắt tiền. Thay vì gây thiệt hại ngoài ý muốn, như trường hợp những sản phẩm khiến khí nhà kính phát sinh, các polyme có thể giúp kết nối nền kinh tế của chúng ta với mục tiêu ban đầu của việc sản xuất tơ tằm Trung Hoa: tái tạo, đổi mới và làm gia tăng độ màu mỡ của đất, năng suất thu hoạch và khả năng cố định carbon.

Hơn một thế kỷ trước đây, sản lượng tơ thô hàng năm xấp xỉ một triệu tấn. Mức sản xuất hiện nay dao động trong một khoảng dưới 100.000 tấn/năm. Ngoại trừ những loại vải xa xỉ như hàng của công ty Hermès, thị trường tơ trong tương lai sẽ không nhắm tới hàng vải hay quần áo. Về mặt giá cả, tơ không thể cạnh tranh với những polyme tổng hợp nổi tiếng đang chiếm một thị phần lớn hơn trong công nghiệp dệt. Tuy nhiên, tơ lại trội hơn những kim loại đắt tiền (gấp sáu lần, xét về giá và năng suất) như thép không rỉ và titan. Titan trở thành vật liệu cấu trúc tiêu chuẩn cho động cơ phản lực, tàu vũ trụ, nhà máy khử muối, bộ phận chân tay giả, vật cấy ghép chỉnh hình, răng cấy, hàng thể thao và điện thoại di động. Mặc dù ngành công nghiệp vũ trụ và hàng không tận dụng phần lớn nhất lượng titan đã gia công, càng ngày càng có nhiều hàng tiêu dùng chứa titan như vật dụng bằng thép không rỉ, cũng như những sản phẩm từ khung xe đạp, nữ trang đến vật cấy ghép và bộ phận giả.

Ở đây, chúng ta có thể nhận ra một chuyển đổi trong chiến lược kinh doanh có khả năng làm nảy sinh một mô hình phát triển kinh tế mới. Quá trình sản xuất titan từ quặng tiêu thụ một lượng lớn magie, clo, acgon. Titan phải được hàn trong một môi trường khí trơ để tránh bị nhiễm oxy, nitơ hay hydro. Cả năng lượng đầu vào lẫn việc sử dụng nguồn khoáng sản quí hiếm đều đáng kể nên sản phẩm sau cùng có giá cao. Titan đã được gia công và tôi luyện có tỉ số sức căng - tỉ trọng lớn và độ bền cao đối với oxy và sự ăn mòn của nước biển. Vì những đặc tính mong muốn ấy, người tiêu dùng chi trả nhiều hơn và không quan tâm đến thiệt hại cho môi trường. Nếu chúng ta đối chiếu chu kỳ sống của titan với quá trình biến đổi lá dâu thành tơ tằm ở nhiệt độ, áp suất và độ ẩm gần với môi trường chung quanh, thì rõ ràng tơ sẽ nằm trong phần tích cực của bảng chỉ số bền vững. Chúng ta nhanh chóng hiểu rằng chúng ta có thể thúc đẩy các ngành công nghiệp kể trên tới sự bền vững như thế nào. Những công ty muốn hưởng lợi ích từ sự hiểu biết của Vollrath về cấu trúc hình học của tơ trong phạm vi nanomet sẽ nhận thấy các polyme tơ là những thứ lý tưởng để thay thế kim loại hiệu năng cao.

CẠO SẠCH NHẴN

Một ví dụ có thể thấy khắp mọi nơi về lối tiêu dùng không bền vững là dao cạo. Ít có hoạt động nào tầm thường hơn việc cạo râu. Râu tóc không ngừng mọc từ năm này qua năm khác. Nhiều bức họa trong hang động cho thấy ngay cả người tiền sử cũng dùng dụng cụ bằng đá hay vỏ trai để loại bỏ những sợi râu thừa. Trong thời đồ đồng, người ta phát triển khả năng rèn những kim loại đơn giản và bắt đầu làm dao cạo bằng sắt và đồng đỏ. Người Ai Cập cổ cạo cả râu lẫn tóc, một phong tục có lẽ đã được người Hy Lạp và La Mã tiếp nhận, đặc biệt những chiến binh đối đầu với cuộc cận chiến: không có tóc trên đầu là một chỗ nắm ít hơn cho kẻ thù.

Một lưỡi dao cạo hiện đại chế tạo vào đầu thế kỷ XXI cần một lượng kim loại ít hơn 20 lần so với lưỡi dao dùng một lần do vua C. Gillette bắt đầu sử dụng hơn một thế kỷ trước. Trong khi điều này xác nhận một nỗ lực nhằm đạt hiệu quả sử dụng nguyên liệu, thì giá hạ cùng với khả năng mua lớn hơn khiến việc kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm ít được khuyến khích. Khi hoạt động nghiên cứu mạnh mẽ của công ty Gillette làm tăng lợi nhuận và thị phần, tổng thể tích dao cạo cũng như tổng trọng lượng chất thải kim loại tăng lên một cách khủng khiếp. Hàng năm, khoảng 10 tỉ dao cạo đã qua sử dụng, tức khoảng 250.000 tấn kim loại quý bị vứt bỏ, khiến thể tích rác của chúng ta càng lớn hơn nữa. Đáng tiếc hơn cả, các kiểu dao cạo mới nhất có đến sáu, thậm chí bảy, thay vì hai lưỡi như đến nay. Ở đây, chúng ta chứng kiến một tác động ngược lại tính hiệu quả nguyên liệu đạt được trong 50 năm qua.

Biểu đồ 7. Dao cạo thép: một mô hình không hiệu quả

Lưỡi dao cạo tiếp xúc với sự ẩm ướt nên phải làm bằng hợp kim thép chống rỉ đặc biệt hay bằng titan. Thép phải đủ cứng để lưỡi dao giữ được hình dạng của nó nhưng cũng phải dễ uốn để có thể cạo tốt. Thép carbua được ưa chuộng, bao gồm: carbon, silic, mangan, crom, molipden, với phần còn lại là sắt và lớp ngoài cùng bằng titan. Thép được nung nóng tới 1100ºC, rồi nhúng vào nước có nhiệt độ khoảng -70ºC để tăng độ cứng. Thép được tôi ở nhiệt độ 350ºC. Sau đó, để tạo cạnh sắc, lưỡi dao cạo được dập với tốc độ 800 đến 1.200 cái trong một phút. Vì lưỡi dao rất mỏng nên cần một khung bằng chất dẻo và kim loại đặc biệt để giữ chặt nó trong vỏ đựng. Giống như titan, thép không rỉ là một phần của những mô hình sản xuất và tiêu dùng không bền vững. Dao cạo được sản xuất bằng cả quá trình trên đây chỉ để cạo râu vài lần rồi vứt vào bãi rác.

Ngày nay, ngành công nghiệp làm dao cạo đã có một lựa chọn. Thay vì tăng số lượng sản phẩm ở thị trường, họ có thể thay đổi mô hình kinh doanh dao cạo nhằm góp phần giải quyết khủng hoảng môi trường và tình trạng thiếu việc làm nghiêm trọng, đồng thời cung cấp những thứ vừa tốt vừa rẻ hơn. Một dao cạo làm bằng tơ sẽ cắt đứt sợi keratin (râu tóc) nhưng không bào da vì hàng trăm sợi tơ cực nhỏ của nó quay trên bề mặt da; nó thật ra là một dạng bé tí của máy cắt cỏ đẩy tay. Công nghệ đã có sẵn. Việc điều chỉnh chính xác và sản xuất chỉ còn đòi hỏi thời gian và tiền bạc. Dùng tơ để thay thế kim loại làm giảm một lượng phát thải carbon hết sức lớn, thậm chí còn cố định carbon nhờ trồng dâu nuôi tằm. Việc ấy cho thấy một tỉ lệ chi phí - lợi ích lý tưởng. Nếu một cân Anh tơ đã qua xử lý giá 100 đô la, mỗi dao cạo làm bằng tơ sẽ có giá dưới một đô la, nhưng năng suất và cảm giác khi sử dụng nó sẽ bằng những loại dao cạo công nghiệp mới nhất.

MỀM MẠI NHƯ TƠ

Bởi vì sản xuất là một bí mật thương mại nên một cách sử dụng polyme không bền vững khác đã thoát khỏi sự chú ý của người tiêu dùng: mỹ phẩm. Sau nước, polyme là thành phần lớn thứ hai của các mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân. Một loạt polyme được dùng để: tạo màng, hãm bay hơi dầu thơm, làm cô đặc, nhũ hóa, ổn định bọt, dưỡng tóc, làm da mềm mại, tạo cảm giác dễ chịu và diệt khuẩn. Giá trị thị trường hiện nay của các polyme tổng hợp là 15 tỉ đô la và có chiều hướng gia tăng. Chúng đã thay thế những thành phần có nguồn gốc tự nhiên trước đây. Trong khi khó tưởng tượng được tơ tằm có thể thay thế thép không rỉ trong dao cạo và máy bay như thế nào, sự liên tưởng đến tơ khi rờ một vật mềm mại khiến chúng ta dễ hình dung nó có thể là một thành phần chính của các sản phẩm chăm sóc da, tóc. Việc áp dụng công nghệ nano sử dụng tơ nhằm thay thế các polyme tổng hợp có thể là một phương hướng đầy hứa hẹn và đem lại lợi nhuận cao cho ngành công nghiệp mỹ phẩm.

Chỉ cần một công ty dẫn đầu thị trường như Clarins hay Shiseido chuyển sang dùng polyme tự nhiên là thu hút được sự chú ý của các đấu thủ chính trên thị trường. Có lẽ ứng dụng đầu tiên sẽ là kem chống nắng, vì tơ tằm có thể có hai chức năng, vừa tạo cấu trúc cho kem vừa phân tán tia tử ngoại. Polyme tơ cũng có thể là một thay thế tương thích sinh học cho titan trong kem chứa titan oxit để chống phơi nhiễm tia tử ngoại.

Thị trường thuốc nhuộm tóc là lĩnh vực thứ hai mà những chế phẩm từ tơ có thể nhanh chóng chiếm thị phần. Người Hy Lạp và La Mã đã dùng xà phòng có độ kiềm cao, trái óc chó luộc và lá móng để tạo ra những màu sắc khác nhau. Mặc dù những sản phẩm nhuộm màu như thế rất dễ chịu đối với thân mình chúng ta, nhưng chúng không giữ màu nhuộm được lâu. Thuốc nhuộm làm bằng hóa chất mạnh tạo ra một màu tóc bền hơn. Tuy nhiên, khi có nghiên cứu xác định mối liên hệ giữa bệnh ung thư và việc dùng thuốc nhuộm tóc thường xuyên, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Thuốc Hoa Kỳ (US Food and Drug Administration) đã nghiên cứu độc tính tiềm ẩn của các thuốc nhuộm ấy. Polyme tơ và những nguyên liệu tái tạo có nguồn gốc sinh học khác rất tiện lợi cho việc thay thế thuốc nhuộm tóc độc hại, đồng thời khai thông một dòng thác tác động tích cực đến sức khỏe và môi trường sinh thái.

NHỮNG ỨNG DỤNG TƯƠNG THÍCH SINH HỌC TRONG Y KHOA

Từ nhiều năm nay, sợi chỉ tơ được sử dụng trên khắp thế giới để khâu vết thương sau những ca phẫu thuật và nhãn khoa phức tạp. Nó thích hợp với mục đích ấy nhờ những sợi mảnh mềm mại và sức căng của nó. Nó cũng dễ dàng buộc chặt nhưng khó gỡ ra. Tập hợp các protein của nó tương thích với thân thể con người nên không cần phải loại bỏ bằng phẫu thuật. Các ứng dụng y học khác đã được thương mại hóa: khẩu trang chống chứng sổ mũi mùa, miếng gạc, băng dùng cho bệnh ngoài da đều làm bằng tơ. Việc phát triển công nghệ để phân tách sợi tơ và tạo lớp màng từ các protein cấu thành tơ đã mở đường cho nghiên cứu và phát triển nhằm tạo da, mạch máu và gân nhân tạo, phục hồi dây thần kinh, cũng như sản xuất kính tiếp xúc, ống thông dùng trong phẫu thuật và chất chống đông máu. Tất cả các ứng dụng ấy đều dựa trên tính tương thích sinh học và tính thấm nước của tơ.

Biểu đồ 8. Cây dâu và con tằm: một mô hình thác nhiều tầng

Ngày nay, nếu sụn đầu gối hay xương sống bị hư hỏng và không thể tái sinh được, người ta dùng phẫu thuật để gắn một đầu gối bằng titan vào. Một sản phẩm khác do giáo sư Vollrath và ê kíp của ông phát triển là một bộ phận đỡ làm bằng tơ có những đặc tính cơ học gần giống như sụn sợi (sụn liên kết). Cài vào chỗ đầu gối bị hỏng, bộ phận đỡ bằng tơ ấy kích thích sự tăng trưởng tế bào trên bề mặt xốp của nó và tái tạo sụn nhờ phản ứng miễn dịch của cơ thể. Đó là một hệ thống tự nhiên với những thành phần tương thích sinh học có khả năng củng cố một cấu trúc hiện hữu, trái với một hệ thống gồm những thành phần không tương thích cần phải có thuốc kìm hãm miễn dịch để khỏi bị thải loại. Thị trường thế giới của những thiết bị tương thích sinh học đã đạt gần 20 tỉ đô la/năm, với tỉ lệ tăng trưởng hàng năm vượt quá 10%. Ngoài chỉ khâu vết thương bằng tơ, sắp có thêm băng y tế, khớp nhân tạo và bộ phận cấy ghép chỉnh hình được chế tạo từ tơ, tất cả đều nhờ hiểu biết sâu sắc về cách thức hoạt động của các hệ thống tự nhiên.

PHẦN THƯỞNG CỦA PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG – MỘT THẬP KỶ ĐẠT THÀNH QUẢ ĐÁNG KỂ

Việc sản xuất 100.000 tấn tơ tằm biến 6,25 triệu mẫu Anh đất khô cằn thành màu mỡ.

1 kg tơ thô tương ứng với 9 kg phân tằm nguyên chất, vậy tổng sản lượng tơ tương ứng với 900.000 tấn/năm.

Một thập kỷ sản xuất tơ sẽ cung cấp đủ đất màu để trồng xen canh quanh những gốc dâu.

Quá trình sản xuất ấy sẽ cố định 300 triệu tấn khí nhà kính qui đổi ra CO 2 (trong cây dâu, đất và tơ) và tránh được việc khai thác và chế biến quặng cũng như việc sử dụng phân đạm (chứa N 2 O). Ngoài ra, quá trình ấy giúp giảm một lượng phát thải khoảng một tỉ tấn CO 2 , đồng thời tạo ra bình quân 2,4 việc làm trên một mẫu Anh hay 15 triệu việc làm trong một thập kỷ.

Nhu cầu về sản phẩm y tế làm bằng tơ là một bằng chứng tốt nhất cho sự đúng đắn của quan niệm cho rằng những sản phẩm ấy có thể chấp nhận được về mặt tài chính, ngay cả trong điều kiện kinh tế hiện tại. Giáo sư Vollrath và ê kíp của ông đã thành công trong việc đưa các sản phẩm có nguồn gốc từ tơ ra thị trường. Các cơ hội sử dụng những công nghệ ấy trên khắp thế giới sẽ kích thích mạnh mẽ nhu cầu về tơ. Nếu công trình nghiên cứu những sản phẩm phức tạp như thế được hoàn thành thì việc sản xuất dao cạo hay những thành phần mỹ phẩm từ polyme sẽ trở nên dễ dàng. Chỉ cần chúng ta để tâm trí vào việc ấy thôi. Nhưng ai sẽ làm việc ấy? Các công ty Bic, Schick, Gilette hay một tập hợp những nhà doanh nghiệp sẽ biến đổi một hàng tiêu dùng hoàn toàn không bền vững thành một sản phẩm vừa cố định carbon vừa có tác dụng dễ chịu như tơ tằm? Điều gì sẽ xảy ra nếu nhu cầu dùng tơ để làm dao cạo và mỹ phẩm trong mười năm tới đạt mức 100.000 tấn, một phần nhỏ của khối lượng hiện nay của hai loại sản phẩm ấy?

Cách tiếp cận nói trên càng hấp dẫn hơn vì nó không xóa bỏ một việc làm công nghiệp nào cả. Nó chỉ hạ mức yêu cầu về quặng và cắt giảm rất nhiều năng lượng tiêu dùng, điều mà có lẽ tất cả chúng ta đều xem là một đóng góp tích cực. Số việc làm có thể mất trong lĩnh vực năng lượng và khai thác quặng sẽ rất ít so với số việc làm mới tạo ra − cứ mỗi 100.000 tấn tơ thu hoạch sẽ đem lại tổng cộng 15 triệu việc làm. Áp dụng một mô hình bền vững sử dụng tơ thay vì chất dẻo tổng hợp sẽ có tính cạnh tranh và dễ dàng tiếp thị hơn, đồng thời tạo ra đất màu và cắt giảm lượng phát thải carbon. Đó chính là Nền Kinh tế Xanh Lam mà chúng tôi cố gắng đưa vào vị trí trung tâm của xã hội hiện đại.

NHỮNG CÁCH SỬ DỤNG TƠ KHÁC

Dưới hình thức vải dệt, tơ đồng hành với loài người trong suốt quá trình lịch sử của nó.

Những ứng dụng khác được phát triển không ngừng, như chất liệu làm màng lọc và bộ lọc dựa vào khả năng hấp thu hay lọc những chất đặc thù (ví dụ: oxy và oxit carbonic). Màng cố định enzim bằng tơ có thể được dùng trong bộ cảm biến sinh học.

Dây câu cá thân thiện với môi trường cũng có thể được sản xuất từ tơ. Vốn là vật liệu tự nhiên dễ phân hủy sinh học, tơ hứa hẹn sẽ góp phần giải quyết vấn đề dây câu cá bị đứt làm hư hại nơi sinh sống của loài chim nước.

Một kỹ thuật pha trộn bột tơ vào chất phủ bề mặt cũng đã được phát triển. Được biết dưới tên “da bằng tơ”, nó được dùng làm vô lăng xe sang trọng, cũng như những sản phẩm điện tử như máy video, đồng hồ và viết bi. Da tơ tạo một kết cấu mềm mại và một vẻ óng ánh cho sản phẩm. Điều này khiến nó trở nên hấp dẫn đối với những doanh nhân tích cực trong việc tạo ra những sản phẩm và ứng dụng khác.

Ngày xưa, phụ nữ đã biết rau quả bọc trong tơ sẽ tươi tốt lâu hơn. Điều ấy được chứng minh bởi những thử nghiệm cho thấy tơ hút khí ethylen do cây phát ra như thế nào. Ở Nhật Bản có một loại vải làm bằng tơ sợi và polyester với thương hiệu “Silk Sheet” (tấm tơ hay giấy tơ) dùng để giữ rau quả tươi tốt, đem lại lợi ích kinh tế đáng kể.

Nhiều thử nghiệm dùng tơ để làm sạch những con sông bị ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Kén tầm phế thải với vi khuẩn cấy vào những lỗ hổng được sử dụng để tách riêng và hấp thu chất ô nhiễm. Mục tiêu là giữ kim loại độc như urani và tác nhân gây ung thư như đioxin bằng màng lọc trên cơ sở tơ tằm.

Nguồn: Hiệp hội Tơ lụa Nhật Bản và Công ty hữu hạn Kinkame Shigyo

CHƯƠNG TÁM

TỪ VĨ ÐẠI ÐẾN TÍ HON

Mặt trời, với tất cả những hành tinh xoay quanh nó và phụ thuộc vào nó, vẫn còn khả năng khiến một chùm nho chín như thể nó không có việc gì khác để làm trong vũ trụ.

– Galileo Galilei

CHỈ CÁCH MỘT NHỊP TIM ĐẬP

Trong khi chúng ta thật sự lo ngại về biến đổi khí hậu do con người gây ra, nhân loại đang luẩn quẩn giữa hai vùng ngự trị của tử thần: trẻ em chết vì thiếu những chất dinh dưỡng cơ bản nhất và người lớn tử vong vì ăn quá nhiều thứ bậy bạ. Đồ ăn tinh chế phản tự nhiên kết hợp với sự thiếu vận động đã làm giảm chất lượng đời sống và tuổi thọ của chúng ta. Sự thật đáng kinh ngạc là chúng ta biết điều ấy. Cho tới khi mẫu hình ấy thay đổi, giám sát bệnh tim là một việc cần làm trước tiên.

Bệnh tim gây ra nhiều thiệt hại về sinh mạng hơn bất cứ một bệnh nào khác. Trong hàng thập kỷ, nhiều nhà nghiên cứu y học đã cố gắng giải quyết vấn đề ấy và đã tìm được cách ứng dụng công nghệ nhằm điều chỉnh những rối loạn tim tốt hơn. TS. Jorge Reynolds là một trong những nhà nghiên cứu đó. Tốt nghiệp ngành kỹ sư điện tử ở trường Đại học Cambridge năm 1953, ông nghĩ ra một phương pháp điều chỉnh nhịp tim không đều đặn là điều biến dòng điện đã được biến thế từ một bình ắc quy xe và gắn vào hai điốt nối với trái tim.

Trong khoảng thời gian giữa 1954 và 1964, giáo sư Reynolds đã phát triển một nguyên mẫu máy điều hòa nhịp tim có thể được đặt vào tim để điều chỉnh chức năng của nó. Mặc dù thiết bị ấy có kích thước của một bình ắc quy ô tô đặt trên bánh xe và phải thường xuyên nối với người bệnh sau khi mổ, hơn 1.700 bệnh nhân đã được trợ giúp bởi phát minh của ông. Nguyên mẫu máy điều hòa nhịp tim của Reynolds được trưng bày tại Bảo tàng Khoa học và Công nghiệp ở Luân Đôn. Trong những năm 60 của thế kỷ trước, ông đã chuyển giao tất cả các bằng sáng chế và báo cáo khoa học của ông cho một bên thứ ba để phát triển thêm và cống hiến phần còn lại của đời mình cho việc nghiên cứu. Ông tìm một phương pháp tốt hơn để giữ cho tim người bệnh tiếp tục hoạt động. Óc tò mò và lòng ham muốn tìm hiểu đã dẫn ông đến việc nghiên cứu cách hoạt động của tim những loài có vú khác. Lúc bắt đầu xem xét trái tim và bộ máy tuần hoàn của cá voi, ông đã bị lôi cuốn hoàn toàn.

NĂNG LƯỢNG TỪ CÁ VOI

Trước đây lâu lắm, cá voi là động vật có vú ở đất liền nhưng rồi trở lại biển, tiến hóa thành loài vật lớn và thông minh nhất địa cầu. Thế kỷ 18, người ta săn cá voi để lấy mỡ. Dầu cá voi chế biến từ mỡ của nó được thu hoạch và buôn bán trên khắp thế giới. Cá voi bị săn nhiều đến nỗi gần tuyệt chủng. Phải phát triển thêm 250 năm nữa, con người mới hiểu rằng điều kỳ diệu ở cá voi không phải là mỡ của nó nhưng là khả năng tạo ra dòng điện 6 tới 12 vôn chỉ từ các nguyên tố kali, natri và canxi. Điều đó rất đáng kể vì cá voi chỉ dựa vào tôm krill và cá nhỏ để sống và tạo ra năng lượng. Khả năng sinh hóa tạo ra điện ấy là một hiện tượng mà Reynold nghiên cứu. Suốt ba thập kỷ, ông đã thậ̣n trọng theo dõi nhịp đập của tim cá voi.

Reynolds tự hỏi làm thế nào trái tim của loài hữu nhũ to lớn phi thường ấy có thể thích ứng với những biến chuyển vật lý và sinh lý học đáng kể của nó. Với mỗi nhịp đập, tim cá voi, nằm giữa lớp mỡ dầy, bơm hơn 1.100 lít máu qua các mạch máu với chiều dài tổng cộng 160 triệu kilomet, và như thế trong suốt thời gian sống khoảng 80 năm mà không cần bảo quản hay chữa trị gì cả. Trong khi bắp thịt, van, động mạch và tĩnh mạch tiến hóa theo thời gian, Reynolds suy nghĩ làm sao cá voi có thể phân phối điện trong thân hình vĩ đại của nó và điều hòa nhịp đập của trái tim lớn hơn tim của tổ tiên của nó xưa kia một ngàn lần, khi cá voi chỉ lớn bằng con chó. Không có trường hợp ngưng tim nào được biết ở loài cá voi. Nếu như tim chúng ta nằm giữa mỡ như thế, nó sẽ hoàn toàn ngưng hoạt động.

Reynolds đặt các câu hỏi chủ yếu sau: Chúng ta học được gì từ hiện tượng ấy? Có hướng dẫn nào không? Không ai có thể trả lời. Ông bắt đầu tìm hiểu thật cặn kẽ mọi điều có thể về tim của cá voi và những loài hữu nhũ khác. Với ý muốn ghi âm và vẽ biểu đồ nhịp tim cá voi, ông thiết kế một máy ghi điện tâm đồ gắn vào thân cá và truyền dữ liệu qua vệ tinh đến trung tâm nghiên cứu của ông ở Bogotá. Mặc dù chúng ta thể hình dung việc thiết kế và chế tạo máy móc cũng như xây dựng hệ thống truyền dữ liệu điện tử khó khăn như thế nào, nhưng cách thức gắn máy ghi địa tâm đồ vào cá voi mới là một kỳ công thật sự. Reynolds đã làm việc đó bằng tay, mỗi lần chỉ ở một con cá, từ một chiếc thuyền không mui giữa sóng nước đại dương. Thật là khoa học mạo hiểm!

Sự nghiệp nghiên cứu về tim của Reynolds kéo dài năm thập kỷ nhưng đam mê của ông không giới hạn ở cá voi. Ông ghi điện tâm đồ của hơn 200 loài vật, có loài nhỏ như ruồi, có loài hay lẩn tránh như cá heo hồng ở vùng Amazona, hoặc tò mò như giông mào trên quần đảo Galapagos. Đến nay, Reynolds và ê kíp của ông đã thu thập hơn 10.000 điện tâm đồ cá voi. Để nghe dưới nước, họ sử dụng những hệ thống lọc âm thanh hiện đại mà lúc đầu người ta thiết kế để nghe lén bí mật quân sự. Điều này khiến việc nghiên cứu được dễ dàng vì không cần gắn thiết bị vào thân cá voi. Cuối cùng, ê kíp của Reynolds thu thập được rất nhiều dữ liệu nên ông đã có thể mô tả chính xác hoạt động của tim cá voi. Nhiều dữ liệu đáng chú ý khác được tiết lộ từ việc mổ xẻ xác cá voi chết vì mắc cạn. Một số nhà khoa học mặc nhận rằng cá voi có những kênh tế bào dường như chỉ dành cho việc dẫn những dòng điện bên trong và chung quanh trái tim của nó. Những dòng điện này điều tiết hoạt động của tim cá voi và có khả năng điều chỉnh hướng đi của chúng để tránh những mô hư hỏng.

Tính hiếu kỳ của Reynolds đã thúc đẩy ông nghiên cứu sâu hơn, chứ không dừng lại ở việc quan sát nhịp đập tim cá voi. Để hiểu trên bình diện phân tử cách thức kali, natri và canxi kết hợp thành dòng điện mà không cần cả pin lẫn dây kim loại, ông nghiên cứu toàn thể sự hình thành và chuyển hóa của tim cá voi từ lúc nó mới là phôi trong bụng mẹ. Ông ghi các kết quả của mình vào một trái tim ảo ba chiều. Sử dụng phần mềm tiêu chuẩn AutoDesk dành cho ngành kỹ sư, ông cho phép những nhà khoa học khác và bác sĩ khoa tim tiếp cận những thông tin gốc được trình bày một cách sinh động.

Trên cơ sở quan sát của mình, ông xem xét lại các nguyên tắc cơ bản của máy điều hòa nhịp tim. Ngày nay, thiết bị kéo dài đời sống của hàng triệu người ấy gần như có mặt ở khắp nơi. Nhưng nó được nối với bên trong trái tim và chạy bằng pin, chớ không có khả năng tạo ra dòng điện tự nhiên. Tuy nhiên, hàng trăm ngàn lần hư hỏng đã gây khó khăn cho việc sử dụng thiết bị ấy. Điều đó thúc đẩy Reynolds suy nghĩ ngoài phạm vi của sự hiển nhiên. Lúc đầu, ông do dự vì ý tưởng của mình quá đơn giản. Lấy cảm hứng từ cá voi, ông nghĩ mình có thể tạo ra những ống có kích thước nhỏ như một tế bào để cải thiện việc phân phối dòng điện trong cả trái tim. Ông dự kiến sẽ thay thế thiết bị mà ông đã góp phần sáng chế bằng những ống carbon nano có tác dụng như một máy điều hòa nhịp tim. Cuộn carbon nhỏ tí ti không thay thế chức năng tự nhiên của tim nhưng chỉ chuyển dòng điện từ mô khỏe mạnh sang mô hư hỏng. Đó là một lối tư duy cách mạng: dựa trên khả năng tạo ra điện hiện có và chỉ cải thiện tính dẫn điện.

Ý tưởng cách mạng thứ hai dựa trên hiểu biết của ông về việc cá voi, mọi loài vật có vú khác và ngay cả ruồi cũng tạo ra điện và dẫn điện mà không cần pin cũng như dây kim loại. Những loài khác nhau trên hành tinh của chúng ta đã học cách làm ra lượng điện cần thiết từ rất nhiều nguồn năng lượng: trọng lực, chênh lệch nhiệt độ, chênh lệch độ pH, động năng, năng lượng áp điện từ sức ép của tim và máu, năng lượng từ khí carbonic và kim loại sinh học nội sinh. Các nghiên cứu của Reynolds dẫn đến kết luận là tất cả những ứng dụng của các loài kể trên đều có hiệu quả và trên thực tế đã được thử thách suốt hàng triệu năm.

Ông đã thiết kế một loạt máy móc y tế mới vận hành như trong tự nhiên – nghĩa là không cần đến dây dẫn hay máy phát điện. Ông tập trung vào cách thức cá voi phát ra xung điện liên tục từ nguồn năng lượng cực nhỏ và điều tiết những phản ứng hóa học giữa kali, natri và canxi. Các thiết bị y tế và hệ thống giám sát cơ thể mà ông sáng chế và công ty khởi nghiệp CoroCare cung cấp chỉ dựa vào những nguồn năng lượng hiện hữu trong và chung quanh thân thể con người.

Ứng dụng đầu tiên mang đặc tính ấy là máy điều hòa nhịp tim nano do Reynolds chế tạo, một thiết bị chỉ dài 700 nanomet (700 phần triệu của một milimet) được điều khiển bởi bộ vi xử lý mới nhất. Nó mô phỏng những kênh dẫn điện của cá voi và đã tỏ ra có khả năng hiện thực trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, lý lẽ ủng hộ nó là hoạt động hiệu quả ở cá voi không thuyết phục được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Thuốc (Food and Drug Administration) của Mỹ. Chi phí để phát triển nguyên mẫu thành một dụng cụ y học mà cơ quan ấy chấp nhận nằm trong khoảng từ 100 triệu đến 500 triệu đô la. Mặc dù Reynolds chỉ có một vốn ban đầu hạn chế, nhưng ông dự trù sẽ nhận được tiền trả trước cho những phát minh phụ để chi cho các thử nghiệm lâm sàng như theo qui định.

Thật dễ hiểu tại sao các công ty dẫn đầu thị trường máy điều hòa nhịp tim như Medtronic, Johnson & Johnson và Boston Scientific, những công ty nắm chắc thị trường trong nhiều thập kỷ nữa sẽ chống lại đổi mới ấy. Họ đang hưởng phí bản quyền từ mỗi ca phẫu thuật, cũng như ngành công nghiệp dược sẽ bán thuốc cho người bệnh suốt cuộc đời còn lại của họ. Làm sao các nhà sản xuất máy trợ tim quan trọng nhất có thể chấp nhận một đổi mới sẽ cắt giảm nguồn thu nhập bảo đảm lên tới 50.000 đô la từ mỗi người được chẩn đoán là mắc chứng rối loạn nhịp tim và tiền bán thuốc bình quân cũng khoảng 50.000 đô la nữa? Tất cả những chi phí ấy sẽ chỉ còn 500 đô la cho mỗi trường hợp. Việc đặt dây dẫn điện nano được thực hiện với một ống thông và không buộc phải dùng thuốc gây mê toàn thân. Vì người bệnh có lẽ không cần tiếp tục uống thuốc nữa, tổng số tiền công ty bảo hiểm phải trả sẽ hạ xuống còn 1/2000. Vì vậy, các hãng bảo hiểm nên nhanh chóng tiếp nhận ứng dụng này.

DÒNG ÐIỆN KHÔNG CẦN PIN VÀ TỐT CHO SỨC KHỎE

Hệ thống công nghiệp của chúng ta được định hướng theo công suất và qui mô lớn. Vì thế chúng ta không ngạc nhiên khi những nguồn điện năng thật nhỏ của các hệ thống tự nhiên bị coi như không đáng kể. Nhưng đồng hồ tự động và đèn nháy ở gót giày trẻ em là những ứng dụng thương mại được chọn vào danh sách vòng trong của ngành công nghiệp. Tim và não của chúng ta cũng hoạt động với những dòng điện cực nhỏ như thế. Không có cơ quan nào cần pin hay dây dẫn điện, ngoại trừ khi ghép máy điều hòa nhịp tim hay khi gắn máy trợ thính vào tai. Dòng điện đơn giản, hình thành một cách tự nhiên đủ mạnh để làm cho dòng máu liên tục chảy qua trái tim của chúng ta. Trong đời sống một người, tổng số năng lượng mà cơ thể chúng ta chuyển hóa từ những thành phần chính của thức ăn đủ để nâng một côngtenơ 40 feet (12,2 m) từ cảng Mumbai (Ấn Độ) lên tới đỉnh núi Everest!

Nghiên cứu của Reynolds và những đổi mới tiếp theo có lẽ báo trước hồi kết thúc sự lệ thuộc của chúng ta vào pin hóa học đang tràn ngập các bãi rác và làm ô nhiễm môi trường. Không còn cần pin nữa, chúng ta sẽ loại trừ được ô nhiễm và rác độc hại. Pin rất tiện lợi nhưng nó là một trong những sản phẩm đòi hỏi nhiều khoáng sản nhất và ít khi được tái chế hoàn toàn. Việc kim loại từ pin gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm cho sức khỏe không phải là điều bí mật. Hàng năm có hơn 40 tỉ pin được sản xuất và bán ra thị trường. Đại đa số những pin nhỏ “dùng một lần” trở thành rác thải. Tệ hơn nữa, khuynh hướng này đang tăng nhanh. Thị trường pin tăng trưởng hai con số. Ngay cả Thụy Điển và Đức, hai nước có kỷ luật xã hội cao, cũng chỉ tái chế phân nửa số pin đã qua sử dụng. Giá rẻ, dễ có và kích thước nhỏ khiến việc tái chế chúng dễ dàng bị gạt bỏ, nên những pin nhỏ thường chất đống trong các bãi rác. Một bi kịch khác diễn ra hàng ngày là chúng ta không có khả năng hiểu tác động có hại của một vật dụng nhỏ như thế đối với sức khỏe của hành tinh, và rốt cuộc rồi sức khỏe của chính chúng ta cũng bị tác động. Các kim loại chứa trong pin bị phát tán bừa bãi vào hệ sinh thái mà chúng ta lệ thuộc vào, làm nhiễm bẩn những nguồn tài nguyên thiết yếu như nước uống và đất màu.

Chúng ta cũng không có khả năng tính toán chi phí lớn lao của năng lượng từ pin. Nếu so sánh giá mỗi kilowatt giờ của một cục pin với phí tổn cho cùng lượng điện năng ấy từ lỗ cắm điện ở nhà, chúng ta sẽ bị sốc khi khám phá ra rằng chúng ta phải trả cho điện pin từ 100 đến 500 lần nhiều hơn điện trong nhà chúng ta. Những nhà phân tích công nghiệp am hiểu vấn đề ấy đang nỗ lực tìm loại pin hiệu quả nhất. Nhiều chính phủ và nhà đầu tư đã chi hàng tỉ cho việc sản xuất loại pin bền nhất và ít gây ô nhiễm nhất để người tiêu dùng có thể sử dụng một cách tiện lợi và linh động. Trong khi chi trả những số tiền khổng lồ, dường như chúng ta quên rằng loại pin nào làm bằng kim loại (nặng) cũng đòi hỏi quá nhiều tài nguyên từ trái đất khiến nó không còn khả năng đáp ứng nhu cầu tương lai nữa. Tệ hơn nữa, điều ấy mở rộng việc khai thác quặng và làm tăng thêm sự phát tán không được điều tiết vào môi trường. Tóm lại, pin có thể là một nguồn năng lượng tiện lợi nhưng đồng thời gây ra những phí tổn không hợp lý về kinh tế và môi trường.

DỮ LIỆU Y TẾ TRỰC TUYẾN

Máy trợ tim của Reynolds là đổi mới đầu tiên lấy cảm hứng từ việc quan sát những nguồn điện tự nhiên của ông. Một phát minh khác, miếng đắp màng mỏng CoroPatch, có thể được gắn vào da để đo và truyền nhiệt độ cơ thể cũng như những dữ liệu về tim mà không cần đến pin hay dây dẫn điện. Nó được sạc điện bằng chính cơ thể mang nó và những lực vật lý hiện hữu. Vài ứng dụng hoàn hảo đã nảy sinh từ đó.

Mẫu hình thay đổi nhiệt độ là một chỉ báo đơn giản nhưng chính xác về khả năng sinh sản. Nhiệt độ cơ thể của một phụ nữ thấp hơn trước khi và cao hơn trong thời gian rụng trứng. Hơn nữa, nhiệt độ được nâng lên trong 18 ngày liên tiếp cho biết với xác suất lớn là đã thụ thai. Một miếng đắp màng mỏng có thể đo nhiệt độ với độ chính xác từ 0,2 đến 0,3 độ Celsius mà không cần pin hay dây dẫn. Nó có thể truyền số liệu này tới một trang web cá nhân hay ngay cả một điện thoại di động để người phụ nữ có quyết định đúng đắn và độc lập hơn về việc sinh sản của mình.

Trong phạm vi giám sát tim, một lần đi bệnh viện để đo tâm điện đồ rất cần cho một chẩn đoán chính xác, nhưng những lần kiểm tra sau đó có thể được thực hiện với một miếng màng mỏng đắp trên ngực. Ba tới sáu điểm tiếp xúc đủ để chuyển những dữ liệu quan trọng đến một trang web cá nhân hay gởi bảo đảm một ảnh đến một điện thoại lưu động. Nó có thể xác định tình trạng sức khỏe, khuyên đi bác sĩ tim mạch để kiểm tra hay tự động gọi cấp cứu trong trường hợp khẩn cấp, vừa cho biết địa điểm chính xác từ vị trí GPS của một điện thoại di động. Phí tổn một lần đi bệnh viện để đo tâm điện đồ chắc chắn hơn 750 đô la. Giá một tấm đắp có thể chỉ là 20 đô la. Kể cả khi một người bệnh cần 10 tấm đắp trong năm, vẫn còn rẻ hơn một lần viếng bệnh viện. Tuy nhiên, tiềm năng thu lợi lớn hơn nhiều vì chi phí thấp sẽ cho phép nhiều người tiếp cận ứng dụng ấy hơn. Đó chính là mô hình kinh doanh tạo ra một công cụ hiệu quả cho sự hồi sinh của nền kinh tế trong giai đoạn khó khăn: nhiều ứng dụng và nhiều dòng thu nhập từ một công nghệ nền tảng thành công.

Một ứng dụng trên cơ sở màng mỏng như CoroPatch sẽ không cần đến việc đo và phân tích tâm điện đồ như theo thông lệ, nhưng chỉ đòi hỏi sự chú ý khi trị số giám sát bị sai lệch so với mẫu hình thông thường. Điều ấy sẽ cho phép các bác sĩ khoa tim và nhân viên của họ để tâm vào công việc mang lại lợi tức lớn hơn. Kết quả là người hành nghề y tế, bệnh viện và công ty bảo hiểm đều có được thu nhập thực tế. Tấm đắp có thể cung cấp một tập hợp dữ liệu đáng kinh ngạc về hoạt động của tim người bệnh thông thường hay cá nhân có nguy cơ cao, trong những điều kiện hoàn toàn khác nhau. Số dữ liệu từ một cuộc kiểm tra bằng tấm đắp lớn gấp 14.000 lần con số nhận được trong một lần khám kéo dài hai phút ở bệnh viện. Nói tóm lại, lợi ích thực tế là: nhiều dữ liệu được thu thập hơn, việc giám sát theo thời gian thực sẽ có chi phí hợp lý; phí tổn cho mỗi người bệnh sẽ giảm đáng kể và thời gian tiết kiệm có thể được dùng để tạo những nguồn thu nhập khác – tất cả đều không cần đến một cục pin nào cả.

Song song với việc giảm tiêu dùng kim loại, tính cơ động và linh động tăng lên. Pin không được dùng nữa sẽ không cần những khoản đầu tư lớn lao cho việc nghiên cứu và phát triển loại pin mới ít độc hơn. Nhu cầu khoáng sản sẽ giảm, tổng số lượng phát thải carbon cũng thế, bởi vì việc chế biến kim loại tất nhiên cần rất nhiều năng lượng. CoroPatch chính là một công nghệ tốt cho sức khỏe của chúng ta, tốt cho việc giảm chi phí y tế và tốt cho trái đất. Khi tính toán lợi nhuận đầu tiên của mình, công ty của Reynolds sẽ dành một phần cho việc bảo tồn nơi cư trú của cá voi. Việc tài trợ cho công tác bảo tồn hệ sinh thái truyền cảm hứng chúng ta để làm cho thế giới ít lệ thuộc vào pin và kim loại hơn và có khả năng sử dụng những nguồn năng lượng hiện có ở địa phương như là một phần của một hệ thống kinh tế - tài chính mới xuất hiện.

PHÂN TÍCH, ĐỐI CHIẾU ĐIỆN TÂM ĐỒ VỚI COROPATCH

DỊCH VỤ

BỆNH VIỆN

TẤM ĐẮP MÀNG MỎNG

Chi phí

ít nhất 750 đôla

tối đa 20 đôla

Điện

điện lưới hay pin

tự cung cấp

Kết nối

dây dẫn điện

không dây

Dữ liệu

ghi đo trong 2 phút

giám sát 24 giờ

Dấu chân carbon

đi xe tới bệnh viện

thực hiện tại chỗ

Môi trường

pin cũ vào bãi rác

100% tái chế được

Phân tích

chỉ riêng bác sĩ khoa tim

chỉ cần bác sĩ tim mạch lúc khẩn cấp

Khai thác dữ liệu

bộ phận hỗ trợ

dữ liệu qua điện thoại di động; giám sát sức khỏe trong thời gian thực

Việc làm

số việc không đổi

cứ 1 triệu tấm đắp tạo ra 20 việc làm

Thu nhập

nhiều hơn

1 tỉ tấm đắp và rất nhiều dịch vụ mới

Công nghệ nói trên tạo ra bao nhiêu việc làm? Mặc dù còn trong giai đoạn phát triển, bức tranh ban đầu đã khá hấp dẫn. Trong khi không một ai trong dịch vụ y tế, từ y tá tới bác sĩ khoa tim mất việc, vô số dữ liệu sẽ được thu thập. Điều ấy rất hấp dẫn đối với lĩnh vực khai thác dữ liệu vốn là một trong những dòng lợi tức lớn nhất của những công ty như Google và Yahoo. Các thống kê chi tiết và các báo cáo dân số học dựa trên kết quả của việc khai thác dữ liệu có thể giúp cho việc nghiên cứu sâu rộng về các vấn đề: thực phẩm, thuốc men và ngay cả lối sống có ảnh hưởng như thế nào đối với sức khỏe. Điều đó sẽ hỗ trợ cho việc đo lường, thiết kế và quản lý trong lĩnh vực trị liệu.

Trong thập kỷ tới, ngành công nghiệp sản xuất tấm đắp màng mỏng mới thành lập có thể tạo thêm 20.000 đến 50.000 việc làm. Các dịch vụ chung quanh ngành ấy có thể tạo ra một số cơ hội việc làm lớn. Có lẽ sẽ xuất hiện một làn sóng hoạt động kinh tế tương tự như trong ngành điện thoại di động. Tuy nhiên, những người đầu tiên nhanh chóng chấp nhận dịch vụ đặc biệt ấy là những vận động viên hàng đầu, chẳng hạn như tay đua xe đạp Vòng quanh nước Pháp, người chinh phục những đỉnh núi hùng vĩ hay người chạy maratông muốn thử giới hạn kiên trì của mình. Thật vậy, có một tương lai xán lạn cho việc loại bỏ những tiêu cực.

MỘT CÁCH LÀM MÁT KHÔNG CẦN ĐIỆN

Trong nhiều thập kỷ qua, những nhà nghiên cứu y học đã thành công lớn trong việc phát triển vắc-xin nhằm loại trừ những bệnh hiểm nghèo. Đáng tiếc là cơ cấu cung cấp vắc-xin không được thành công như thế. Theo ước tính của Tổ chức Y tế Thế giới, chỉ 50% vắc-xin sản xuất và bán ra thị trường thật sự được quản lý tốt. Hơn nữa, vì thiếu thiết bị giữ lạnh ở những điểm ngoại vi của hệ thống quản lý y tế nên chỉ có 50% trẻ em có nguy cơ mắc bệnh được tiếp cận.

Do đó, thách thức chính cho việc cung ứng vắc-xin là việc bảo quản dây chuyền lạnh. Phỏng chừng có 6.000 tủ lạnh dùng năng lượng mặt trời tại những điểm cung cấp thuốc ở các nước phát triển. Chúng được sử dụng để giữ vắc-xin ở một độ lạnh đáng tin cậy. Với giá mỗi tủ lạnh trung bình từ 5.000 đến 7.000 đô la, tổng số tiền đầu tư vượt quá 30 triệu đô la. Mặc dù có thể biện luận rằng năng lượng mặt trời là nguồn cung cấp đáng tin cậy hơn dầu lửa, nhưng có một khả năng lựa chọn khác: cơ cấu cung cấp dựa vào tự nhiên, thay thế việc làm lạnh với nhiên liệu hóa thạch và năng lượng sạch bằng việc không làm lạnh gì cả.

Thông thường, khi nước bốc hơi, tế bào bị khô đi. Màng tế bào vỡ ra, không thể phục hồi lại được. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã nhận dạng và nghiên cứu rất nhiều vi sinh vật cũng như một số loài động, thực vật đơn giản có thể mất hết nước và có vẻ như đã chết, nhưng chúng có khả năng sống sót và phục hồi chức năng sinh học hoàn toàn trong vòng hai tiếng đồng hồ khi tiếp xúc với nước. Hai trong số các loài này – một loài thủy sinh cực nhỏ được biết dưới tên “gấu nước” hay “con vật đi chậm” ( Hypsibius dujardini ), và một loại dương xỉ bò trên mặt đất sống ở châu Phi và châu Mỹ có tên gọi “dương xỉ hồi sinh” ( Polypodim polypodioides ) – là những sinh vật sống sót bằng cách tạo ra dung dịch đường đậm đặc trong mô của chúng. Khi mất nước, những loại đường đặc biệt ấy cứng lại như thể làm bằng kính, bảo vệ tế bào và mô. Một khi có nước trở lại, đường hòa tan, cho phép tế bào tiếp tục hoạt động sinh học bình thường.

Bruce Roser cộng tác với hãng Cambridge Biostability Ldt. của Anh để áp dụng quá trình tự nhiên nói trên vào việc ổn định dược phẩm. Ứng dụng của Roser không những khiến vắc-xin không cần được giữ lạnh nữa, mà còn vượt qua thách thức của việc cung cấp ống tiêm. Thay vào đó là một hệ thống tiêm chủng trọn gói không cần dây chuyền lạnh, nguồn nước địa phương hay một biện pháp xử lý nào khác. Như vậy, việc cung cấp vắc-xin hiệu dụng được cải tiến hoàn toàn với giá thấp hơn nhiều. Tổ chức Y tế Thế giới ước lượng số tiền tiết kiệm hàng năm của các nước đang phát triển có khả năng lên tới 200 triệu đến 300 triệu đô la. Quan trọng hơn nữa là số trẻ em được cứu sống.

Những ứng dụng khác của công nghệ nói trên báo hiệu các siêu thị không cần có gian thực phẩm đông lạnh nữa (có lẽ ngoại trừ tủ kem!). Chỉ cần nghiên cứu cách xóa bỏ sự lệ thuộc vào nhóm chất perfluorocarbon (PFCs), những khí nhà kính hiện đang được sử dụng để làm phân tán vi hạt trong vắc-xin. Chúng ta thường quên đặt câu hỏi tại sao chúng ta lại đông lạnh thực phẩm. Đó là để giữ thực phẩm lâu hơn mà không mất mùi vị hay kết cấu của chúng. Do đó, việc áp dụng công nghệ không cần dây chuyền lạnh có khả năng đạt tới những thị trường có giá trị cao như thức ăn trẻ sơ sinh, thực phẩm đông lạnh hay thực phẩm chức năng. Ngay cả những sản phẩm dễ hư hỏng chế biến từ cà phê, trà, trái cây và thịt cũng có thể được đưa ra thị trường bằng phương pháp đã được thử thách trong trường hợp khó khăn nhất: việc cung cấp vắc-xin có thể sử dụng tốt cho các nước đang phát triển.

Có thể tạo ra bao nhiêu việc làm bằng cách thay thế việc làm lạnh bằng “không làm lạnh”? Trong lĩnh vực dịch vụ y tế, không lãng phí vài trăm triệu đô la để làm lạnh bằng năng lượng đắt tiền có nghĩa là có thể sử dụng rất nhiều triệu đô la vào việc chi tiêu cho những khoản ưu tiên khác. Theo ước tính, số tiền tiết kiệm nói trên có thể dùng để tài trợ cho khoảng 40.000 đến 60.000 việc làm y tế ở các nước đang phát triển, một triển vọng rất đáng hoan nghênh.

Phát thải trực tiếp và gián tiếp từ những hệ thống làm lạnh là nguyên nhân của khoảng 20% tác động của khí nhà kính. Vậy việc bảo quản vắc-xin chỉ là một vấn đề nhỏ. Kỹ thuật của Roser, kết hợp với những công nghệ hiện hữu khác, cho thấy một đổi mới lấy cảm hứng từ gấu biển và dương xỉ hồi sinh có thể đạt nhiều kết quả hơn là đưa vắc-xin đến những trẻ em cần nó nhất. Điều ấy giúp giảm thải carbon trên suốt lộ trình. Chúng ta có thể được thôi thúc bởi những lợi ích ấy.

(BẠN ĐÃ NGHE CHƯA?) TIẾNG VANG VỀ NHÓM CHẤT FURANON

Sinh vật đầu tiên trên trái đất là vi khuẩn. Sự quang hợp bởi vi khuẩn đã có cách đây ít nhất 2,8 tỉ năm, rất lâu trước khi các loài thực vật xuất hiện. Nhiều nhà khoa học gọi các vi sinh vật đơn bào ấy là “ monera ”, còn chúng ta thường gọi chúng là “vi khuẩn”, “vi trùng” hay “mầm bệnh”. Vi khuẩn ở khắp mọi nơi, và gần như mọi vật chúng ta biết đều có nguồn gốc từ vi khuẩn. Mắt, mũi, tai và thụ thể vị giác của chúng ta đều có mối liên quan với loài đầu tiên của tạo hóa. Trong khi chúng ta hay nghĩ rằng tổ tiên của mình là khỉ, thì thật sự ra, chúng ta là cháu bao đời của vi khuẩn! Chúng ta biết là không thể tiêu hóa nếu không có chúng, nên càng lạ lùng hơn nữa khi chúng ta muốn tận diệt mọi vi khuẩn.

Kể từ khi kính hiển vi cho phép chúng ta quan sát sinh vật đơn bào không nhân ấy, từ khi khoa học và ngành công nghiệp thuyết phục chúng ta về “ý đồ đen tối” của chúng, chúng ta đã cố gắng hủy diệt chúng. Nếu chúng ta quyết tâm giết chúng như thế, bằng cách sử dụng những loại hóa chất và thuốc trụ sinh (có nguồn gốc từ cấu trúc sinh học của nấm) mạnh nhất, thì chúng ta sẽ... tự giết mình.

Chúng ta “tẩy sạch” buồng tắm và nhà bếp bằng hóa chất bất lợi cho sự sống. Giả sử mỗi ngày chúng ta đánh răng hai lần, có lẽ vẫn còn nhiều vi khuẩn trong miệng chúng ta hơn số người sống trên trái đất. Nỗi bận tâm của chúng ta với việc diệt trừ vi khuẩn chắc chắn sẽ thất bại. Loài Monera là hình thức sống cơ bản và có mặt khắp mọi nơi, thậm chí chiếm gần 10% trọng lượng của chúng ta.

Chắc chắn chúng ta sẽ thất bại với việc sử dụng quá nhiều các chất diệt khuẩn. Không những một số lớn các hóa chất ấy có liên quan tới tỉ lệ ung thư cao cũng như một loạt tác động phụ có hại cho sức khỏe và gây rối loạn sinh lý, ý muốn loại trừ các vi sinh vật ấy thật ra chỉ kích thích chúng mau có những đột biến hơn. Vi khuẩn có thể thay đổi gien bất cứ lúc nào vì chúng không có nhân mà cũng chẳng có ADN [1] . Việc tàn sát bằng hóa chất đã đẩy những sinh vật cực nhỏ nhưng mạnh mẽ ấy vào con đường biến chuyển thành siêu vi khuẩn. Thường xuyên bị stress vì phải đương đầu với những hóa chất diệt khuẩn và phải hoạt động không có sự hỗ trợ của các vi khuẩn có ích cũng bị giết bởi chính những hóa chất ấy, hệ thống miễn dịch của chúng ta không thể nào phản ứng kịp. Bị hóa chất tấn công trong khi hệ thống phòng thủ tự nhiên bị suy yếu nên cơ thể chúng ta kiệt quệ, mất khả năng đối phó hiệu quả.

Bởi vì tiêu diệt vi khuẩn thật ra là tự sát, chúng ta nên quan sát hình thức sống thứ hai trên trái đất – loài vi tảo hay protoctista , tổ tiên của rong biển – đã thích ứng với vi khuẩn như thế nào. Vì lẽ đại dương là nơi xuất hiện sự sống, là nồi xúp của vi khuẩn theo nghĩa đen của từ này, việc giết vi khuẩn không phải là khôn ngoan đối với loài vi tảo đến sau. Nếu như loài protoctista phát triển một thuốc độc đủ mạnh để giết hết vi khuẩn, nó sẽ hủy diệt mọi sự sống, kể cả chính bản thân nó.

Khi rong biển bắt đầu sinh sống ở các đại dương, chúng nhận thấy ngay mặt nước đã bị vi khuẩn thống trị. Vi khuẩn dần dần tạo ra một màng sinh học giống hệt như những màng mỏng lót bên trong hệ tiêu hóa hay phủ lớp da đầu và mặt trên lưỡi của chúng ta. Nếu “thuộc địa” không còn kiểm soát được nữa và vi khuẩn cảm thấy mình đông đủ, chúng có thể quyết định chiếm lấy vật chủ.

Vậy rong biển làm thế nào để có khả năng cạnh tranh và vượt qua thách thức đối với sự tồn tại của chúng? Để sống sót, loài mới đến ấy cần phải khống chế môi trường chung quanh. Loài tảo đỏ Delicea pulchra được tìm thấy giữa đảo Tasmania (Úc) và Nhật Bản, hoàn thiện một cách làm tắc nghẽn thông tin giữa các vi khuẩn. Thay vì tiệt trừ vi khuẩn (nhưng sẽ không hiệu quả) và gây hại cho tương lai lâu dài của chính mình, Delicea pulchra chỉ học cách làm cho vi khuẩn “điếc” một thời gian. Nó tạo ra một phân tử nhỏ mang tên “furanon”. Phân tử này chiếm giữ thụ thể của vi khuẩn, khiến nó không thể “nghe” một vi khuẩn cùng loại khác.

Đó là một giải pháp cực kỳ hiệu quả. Vi khuẩn dùng những chất hóa học để thông tin với nhau. Nếu chúng không nhận được những phân tử đặc thù của nhau vì các thụ thể cần cho việc đó đã bị bịt kín – bởi phân tử furanon của rong biển, chúng không biết những thành viên gia đình khác đang ở đâu. Trong tình trạng ấy, vi khuẩn khó tạo ra một màng sinh học áp đảo. Hơn nữa, những màng sinh học hiện có sẽ tan rã vì vi khuẩn không thể liên lạc với nhau để phối hợp hành động. Và nếu không có màng sinh học thì sẽ không có hiểm họa nhiễm trùng.

Nhà khoa học Peter Steinberg và đồng nghiệp của ông, Staff Kjelleberg, đã thực hiện nghiên cứu mang tính khai phá về loài Delicea pulchra tại trường Đại học New South Wales ở thành phố Sydney (Úc). Họ nhanh chóng hiểu rõ giá trị khám phá của họ: thay vì gây đột biến gien cho vi khuẩn khiến chúng trở thành siêu vi khuẩn, con người có thể kiểm soát chúng theo cách thức của rong biển! Các ứng dụng tiềm năng mà họ dự kiến cho phép họ có nhiều lựa chọn chỗ bắt đầu thực hiện.

Tuy nhiên, những rào cản của ngành công nghiệp thật đáng sợ. Vì đó là những ứng dụng nhằm ngăn ngừa vi khuẩn lan rộng, nên nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: xây dựng nhà tư nhân, cao ốc thương mại, vận chuyển, nông nghiệp, sản xuất hàng tiêu dùng, thiết bị y tế và dược phẩm đều có thể hưởng lợi. Nhưng một chất tự nhiên làm vi khuẩn điếc và ngăn cản sự sinh sôi nảy nở của chúng lại đe dọa con gà đẻ trứng vàng của các đại công ty dược: thuốc trụ sinh dường như được kê đơn một cách tùy tiện cho hầu hết các trường hợp khó khăn về sức khỏe. Hơn thế nữa, các thủ tục đầu tư và xét đơn xin hỗ trợ thường nhiêu khê đến nỗi phải cần nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ mới đưa một đổi mới y tế ra thị trường được. Nếu thủ tục phê chuẩn của chính phủ không dai dẳng và phức tạp như thế thì có lẽ bây giờ nhóm chất furanon đã thay thế thuốc trụ sinh và chất diệt khuẩn.

Trong khi đó, đã có thể thấy rõ những lĩnh vực ít chịu gánh nặng của quá trình phê chuẩn. Hàng tiêu dùng cũng như những ứng dụng công nghiệp và nông nghiệp cho thấy tiềm năng lớn lao của công nghệ nền tảng quan trọng ấy. Hãy xem xét các chất khử mùi cơ thể, hiện chúng được sản xuất với những chất phụ gia đáng ngờ về mặt an toàn, kể cả titan và kẽm. Mùi cơ thể được gây ra bởi vi khuẩn sống bằng mồ hôi. Một chất khử mùi dựa vào furanon sẽ làm giảm số vi khuẩn và do đó giảm bớt mùi hôi.

Rồi tới việc đánh răng, một hoạt động theo lệ thường của chúng ta. Số vi khuẩn trong miệng chúng ta thật là ấn tượng. Trong khi một số vi khuẩn góp phần vào quá trình tiêu hóa và khả năng vị giác của chúng ta, một số khác sống bằng cặn bã thức ăn trong miệng gây ra chứng hôi miệng và sâu răng. Nếu có chất furanon, màng sinh học chứa vi khuẩn không thể thành hình được. Như vậy, nước súc miệng chứa một ít chất ấy sẽ có tác dụng chống hôi miệng.

Nông nghiệp cũng bị ảnh hưởng bởi những màng sinh học như thế. Có thể bảo vệ hạt giống khỏi bị nhiễm vi khuẩn bằng cách ngâm chúng vào một dung dịch furanon. Hoa cắm bình hay thối rữa vì bị vi khuẩn tấn công sẽ tươi lâu hơn nếu được giữ trong nước pha furanon.

Những hệ thống sưởi và làm mát các tòa nhà có nguy cơ hình thành màng sinh học, kể cả màng bám dính vi khuẩn legionalla rất đáng lo ngại. Loài vi khuẩn này rất khó loại trừ vì nó sống trong một vật chủ. Liều lượng cần thiết để giết vật chủ khiến người sống trong tòa nhà bị phơi nhiễm quá nhiều hóa chất. Một khả năng khác là lắp đặt máy lọc và thay thế bộ lọc thường xuyên, một việc sẽ làm tăng chi phí vận hành và thời gian ngừng chạy máy. Trong tất cả các ứng dụng nói trên, furanon là một chất thay thế đáng kể cho những hóa chất độc hại được dùng rộng rãi hiện nay.

Năm 2006, báo chí đã chạy tít lớn về British Petroleum vì đường ống dẫn dầu của công ty này bị rò rỉ. Ít ai biết tình trạng rỉ sét thường ảnh hưởng tới đường ống dẫn dầu khí hay ống nước là do vi khuẩn gây ra. Cứ mỗi hai tuần, cả hệ thống đường ống phải ngừng hoạt động và được súc sạch với hóa chất chứa axit để phá hủy màng vi khuẩn tích tụ bên trong. Từ khi người ta biết ngay cả biện pháp ấy cũng không đủ sức loại bỏ tất cả các vi sinh vật ăn mòn, một máy làm sạch đường ống được sử dụng để cạo sạch lớp tích tụ vi khuẩn. Có thể xử lý vấn đề một cách đơn giản và an toàn hơn nếu như rót furanon vào hệ thống ống dẫn.

Việc sản xuất nước ngọt từ nước biển bằng công nghệ thẩm thấu nghịch cũng chịu tác động có hại của màng sinh học tích tụ trong bộ lọc. Điều này làm giảm hơn 50% công suất của nó. Ngày nay, cũng giống như trường hợp đường ống dẫn dầu khí, người ta phải ngưng vận hành cả hệ thống lọc nước để diệt vi khuẩn bằng clo. Điều bất lợi là việc sử dụng quá nhiều clo làm phân hủy màng thẩm thấu, giảm tuổi thọ của hệ thống và tăng thêm chi phí.

VÀI CÁCH SỬ DỤNG TIỀM NĂNG NHÓM CHẤT FURANON

Nhà ở, cao ốc

điều hòa không khí, cung cấp nước

Nông nghiệp

nuôi cá, bảo quản thực phẩm

Công nghiệp

chế biến thực phẩm, vi điện tử

Vận tải

dầu khí

Dược phẩm

xơ hóa bàng quang, bệnh lao

Thiết bị y tế

ống thông nước tiểu, ống tiêm

Hàng tiêu dùng

chất khử mùi thân thể, vệ sinh răng miệng, chăm sóc da

Vài ứng dụng trên đây chỉ là một phần nhỏ các khả năng thôi. Thật ra, tương lai của việc sử dụng furanon – điều hấp dẫn chính đối với Peter Steinberg – là ứng dụng sự hiểu biết sâu sắc của ông vào các thiết bị y dược. Xơ hóa bàng quang và bệnh lao là hai bệnh gây ra bởi màng sinh học; ở những bệnh này, một ổ vi khuẩn khống chế vật chủ dần dần, đều đặn rồi cuối cùng gây tử vong cho vật chủ. Một khi màng vi khuẩn đã hình thành, thuốc trụ sinh rất ít hiệu quả. Nhiều khi cần phải tăng liều lượng lên tới một ngàn lần. Hãy hình dung một chất nhân tạo tương tự tác động theo cách thức của rong biển. Khi vi khuẩn bị nhóm chất furanon làm cho trở nên điếc, chúng sẽ phân tán và tan rã vì cảm thấy không còn đủ số thành viên tối thiểu nữa. Sau cùng, siêu cấu trúc (màng) không còn tác dụng nữa và các vi khuẩn riêng lẽ dễ dàng bị tiêu diệt bởi quá trình bảo dưỡng tự nhiên của cơ thể.

Sự hiểu biết về cách thức hoạt động của nhóm chất furanon – không giết sạch nhưng chỉ làm suy yếu chức năng của vi khuẩn có hại – dẫn đến một nhận thức mới về khả năng cải thiện sức khỏe và chữa bệnh không kích thích sự hình thành của những siêu vi khuẩn vốn coi thường hệ thống miễn dịch của chúng ta. Nếu như các ứng dụng y tế của Steinberg vào được thị trường – có lẽ nhờ công ty Venture, chủ nhân mới của những bằng sáng chế trước đây thuộc công ty Biosignal – điều đó sẽ đặt nền tảng cho hàng trăm ứng dụng khác nhau. Lập luận đã rõ ràng, thành quả có thể chứng minh được, sản phẩm có sức cạnh tranh vì nồng độ hiệu quả của nhóm chất furanon xem ra chỉ là vài chục phần tỉ.

Nếu dự đoán tiềm năng việc làm trên cơ sở kinh nghiệm, chúng ta phải xét đến việc nhóm chất furanon sẽ thay thế những hóa chất được sản xuất với số lượng lớn và đã chứng tỏ là nguy cơ nghề nghiệp và sức khỏe. Do đó, số việc làm trong lĩnh vực sản xuất sẽ không thay đổi. Hiệu quả nguyên liệu có thể tăng thêm khoảng 20 - 25%; ví dụ như màng thẩm thấu nghịch và đường ống dẫn sẽ hoạt động lâu hơn, hiệu quả hơn và với chi phí bảo quản thấp hơn. Tuy nhiên, chúng ta có thể tạo ra rất nhiều việc làm nhờ vận dụng khả năng đánh bại vi khuẩn của một số loài thường hoạt động một cách âm thầm.

LOÀI DÒI PHI THƯỜNG

Sự lan truyền của AIDS, sốt rét và những rối loạn do thiếu i-ốt ở khắp châu Phi đã thu hút sự chú ý của các chuyên gia y tế phương Tây. Một số quỹ từ thiện Hoa Kỳ tài trợ mạnh mẽ cho công việc tìm kiếm giải pháp. Tuy nhiên, thực tế có nhiều người châu Phi phải chịu tác động của tình trạng thiếu dịch vụ cơ bản trong lĩnh vực chữa trị vết thương hơn là những bệnh gây suy nhược nói trên. Vết thương không được điều trị tốt sẽ dẫn đến sự nhiễm trùng, hoại thư và cưa cắt bằng phẫu thuật, những điều báo trước tình trạng phải sống ngoài lề xã hội và giảm tuổi thọ trung bình. Nếu như dịch vụ điều trị cơ bản được tiếp cận rộng rãi hơn, nhất là ở những làng quê, thì có thể tránh được các vấn đề lớn tiếp theo. Dù nghe có vẻ lạ tai, một kỹ thuật chữa trị vết thương xem chừng như vô lý (nhưng hiệu quả) bắt nguồn từ sự hiểu biết cách thức giữ gìn vệ sinh của loài dòi.

Trong tự nhiên, khi một con thú chết và bắt đầu phân hủy, ruồi bu lại cả bầy. Chúng nó ăn thỏa thích rồi đẻ trứng. Dòi nhanh chóng xuất hiện, tiêu thụ thịt đã thối rữa. Mất hết thịt, vi khuẩn không còn cơ hội sinh sôi nảy nở nữa. Còn dòi thì hoặc trở thành ruồi hoặc bị ăn ngốn ngấu bởi chim, cá hay những loài có bộ máy tiêu hóa chứa nhiều axit cần cho việc hấp thụ mau lẹ 80% lượng protein của dòi.

Phương pháp sử dụng dòi vào việc xử lý vết thương một cách nhẹ nhàng được chứng minh đầy đủ bằng tư liệu lịch sử. Các thầy thuốc trong nền văn hóa cổ Maya và ở những bộ lạc thổ dân châu Úc thường xuyên dùng dòi để chữa trị vết thương. Bác sĩ trưởng của hoàng đế Napoleon, nam tước Dominique Larrey, đã báo cáo về việc sử dụng dòi để chữa trị vết thương trong chiến dịch của Pháp ở Ai Cập vào năm 1799. Chắc hẳn điều kiện vệ sinh trong các chiến dịch quân sự còn nhiều điểm không đáng hài lòng. Nhưng dòi đã là một liệu pháp quan trọng và hiệu quả ở chiến trường. Việc sử dụng rộng rãi con dòi để chữa trị vết thương trước Thế chiến thứ hai đã giảm bớt sau khi Alexander Fleming khám phá penixilin vào năm 1928.

Mới đây hơn, với việc thừa nhận những hiểm họa từ vi khuẩn kháng thuốc trụ sinh, nhiều bác sĩ đã tìm cách áp dụng trở lại phương pháp chữa trị vết thương bằng dòi. Phương pháp ấy được hơn 4.000 bác sĩ chuyên khoa ở 20 nước trên thế giới sử dụng. GS.TS Stefen Britland thuộc Đại học Leeds (Anh) mở đầu việc nghiên cứu về khả năng chữa lành vết thương của dòi. Công ty Advanced Gel Technologies của ông dự tính sẽ bổ sung các sản phẩm được phát triển bởi công ty hữu hạn ZooBiotic, công ty này có trụ sở ở Wales (Anh), khởi đầu là một nhà cung cấp dịch vụ chính phủ và hiện nay là công ty lớn nhất thế giới chuyên cung cấp dòi sống để chữa trị vết thương. Nghiên cứu của Britland cho thấy dòi không chỉ làm sạch vết thương. Chúng còn tạo ra những enzim kích thích tế bào tăng trưởng bằng cách phát ra những luồng điện nhẹ. Đối với loài dòi, cả những vi khuẩn có sức đề kháng đối với thuốc trụ sinh cũng không khác gì những kẻ cạnh tranh thực phẩm. Hãy để dòi làm việc nó có thể làm tốt nhất, thì nó sẽ hoàn thành việc ấy một cách xuất sắc.

Tuy nhiên, bệnh viện hiện đại đòi hỏi những điều kiện vô trùng, nhưng thông thường dòi lại không được liên hệ với vệ sinh vô trùng (mặc dù người ta cũng thường nghĩ thế về môi trường bệnh viện hiện đại). Một trong những đổi mới của Britland là một cách thức chiết lấy những hoạt chất chữa vết thương từ dòi, không cần dùng chúng trực tiếp. Phương pháp ấy khá đơn giản và không khác gì lắm với việc xảy ra khi chúng ta nuốt vài ngụm nước mặn trong lúc bơi ngoài biển – chúng ta nôn mửa. Dòi được thu nhặt rồi ngâm trong nước muối để làm nó ói ra. Phương pháp này vừa mau lẹ, vừa rẻ, lại dễ dàng. Như công ty ZooBiotic giới thiệu, nó cho phép chữa lành vết thương mà chỉ sử dụng chất nôn mửa giàu enzim, không phải có cảm giác khó chịu khi thấy cảnh tượng dòi ăn mô hoại tử đầy vi khuẩn.

Liệu pháp dùng dòi thuận lợi hơn, nếu so sánh với cách điều trị trong chân không đòi hỏi phải cách ly chỗ loét chân trong một môi trường áp suất thấp để tế bào dễ dàng tăng trưởng. Việc dùng dòi chữa vết thương loại bỏ yêu cầu sử dụng thuốc trụ sinh vì một khi dòi đã ăn hết mô chết, vi khuẩn không sản sinh được nữa. Như vậy, tính kháng thuốc trụ sinh không còn là một nhân tố đáng quan tâm. Kết quả thử nghiệm lâm sàng cho thấy cách điều trị bằng dòi có hiệu quả ngang hàng với chế độ điều trị bằng thuốc trụ sinh mạnh nhất, điều đó tự nó đã là một phần thưởng đáng kể.

Ngoại trừ lợi ích chính của việc chữa trị ít nguy cơ nhiễm trùng, một ưu điểm lớn khác là những khoản tiết kiệm chi phí bệnh viện cho người bệnh tuy không nặng nhưng cần được điều dưỡng để tránh nhiễm trùng. Điều ấy đặc biệt quan trọng trong trường hợp bệnh nhân tiểu đường có những vết bỏng hay chỗ loét. Ê kíp của Britland nhận được tài trợ từ chính phủ Anh để phát triển và thương mại hóa phương pháp điều trị ấy, đó là nhờ các báo cáo y tế cho thấy rõ ràng những khoản tiết kiệm cực kỳ lớn trong việc chữa trị vết thương. Tiết kiệm nhờ giảm thời gian trung bình ở bệnh viện từ 72 xuống còn 14 ngày. Trước đây, thời gian nằm viện kéo dài vì những vết loét chân không chữa được buộc phải cưa chân. Trong phương pháp mới, khoản chi lớn nhất dùng cho việc nuôi dòi, vì chúng ở vị trí khá cao trong chuỗi thức ăn và phải ăn thịt. May mắn thay, chúng không kén ăn và không chê bất cứ phần xác thú vật nào hay những mảnh thịt vứt bỏ từ lò sát sinh.

Trong bối cảnh những thách thức về y tế của châu Phi, liệu pháp dùng dòi có thể góp phần quan trọng vào việc chữa trị vết thương. Tình trạng thiếu điều trị gây ra nhiều vấn đề sức khỏe lớn lao. Khi vết thương không được xử lý, những chỗ loét vẫn còn. Tổ chức Y tế Thế giới ước đoán số trường hợp tử vong ở châu Phi vì thiếu chăm sóc vết thương cũng nhiều như bệnh sốt rét. Có vẻ như vấn đề này dễ giải quyết. Tuy nhiên, chi phí cung cấp các sản phẩm cần thiết đến những vùng xa xôi rất cao nên không hiệu quả. Một mô hình sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, cung cấp sản phẩm, tạo ra dòng tiền và việc làm có thể được xây dựng tại chỗ một cách dễ dàng. Thật vậy, hệ thống mà Trung tâm Songhai ở Benin đã áp dụng thành công (được giới thiệu ở chương hai) cho thấy điều ấy được thực hiện như thế nào. Việc điều trị vết thương bằng dòi đã trở thành một sáng kiến quan trọng về y tế, đồng thời tạo ra rất nhiều việc làm mà không cần nhập vật liệu và trang thiết bị từ bên ngoài.

Nước Benin ở Tây Phi trước kia là một thuộc địa nhỏ của Pháp giáp biên giới với Nigieria. Là một phần của vương quốc Songhai trải dài qua Benin và Nigieria trước khi Anh Pháp áp đặt những đường biên chia cắt văn hóa và truyền thống của các dân tộc sống nơi đó, Benin có một lịch sử rất phong phú. Năm 1987, cha Godfrey Nzamujo, sinh quán ở Nigieria, đảm nhận một kế hoạch đầy tham vọng nhằm tạo ra một hoạt động chăn nuôi trồng trọt tổng hợp đem lại an ninh lương thực cho người dân trong khu vực. Ở phần trên, chúng tôi đã mô tả cách thức cha khởi động Trung tâm Songhai tại thành phố Porto Novo của nước Benin. Như mọi chương trình nông nghiệp bao gồm công việc chăn nuôi và một lò sát sinh, việc giữ gìn vệ sinh ở mức độ cao là một thách thức chính. Phải làm gì với đồ lòng và những phần xác thú không thể chế biến thành thịt thực phẩm hay xúc xích? Khi bệnh bò điên hoành hành ở châu Âu trong thập kỷ trước, người ta cho đó là vì chất thải thú vật được dùng làm đồ ăn cho bò. Các lò mổ ở châu Âu bị buộc phải thiêu hủy tất cả các chất thải ở đó. Cha Nzamujo đề ra một phương pháp khác: cho ruồi ăn chất thải, như trong tự nhiên − nhưng dưới sự kiểm soát của người.

Chiến lược của cha Nzamujo là thí dụ điển hình về nguyên tắc canh tác của người Trung Hoa: nếu loài gây hại đến, bạn hãy cho nó cái gì nó thật sự thích. Hãy dành một mảnh đất trồng loại cây nó ưa thích, thì loài gây hại sẽ để yên vụ mùa của bạn. Đối với loài ruồi lúc nào cũng gây khó chịu trong một dự án chế biến thực phẩm cũng thế. Giết ruồi bằng hóa chất cũng giống như giết vi khuẩn; việc ấy không hiệu quả lắm. Chức năng sinh thái của chúng bảo đảm sự hiện diện đông đảo khi có nguồn thức ăn dồi dào.

Cha Nzamujo đã dành một địa điểm cách biệt trên khu đất của Trung tâm Songhai để chứa đồ thải bỏ từ lò sát sinh trong những thùng nhỏ vuông vức; những thùng này được phủ lưới nhằm ngăn kền kền tới dự tiệc. Ruồi vào ăn rồi đẻ trứng; trứng nở thành dòi. Dòi lớn lên, được người ta thu hoạch bằng cách đổ nước vào các thùng chứa, dòi phải nổi lên mặt nước để thở. Mỗi ngày người ta có thể vớt dòi một cách dễ dàng để cho chim cút ăn. Cút phát triển tốt và trứng của chúng được xuất khẩu sang Pháp, nơi trứng cút là một món ăn ngon rất được ưa chuộng. Một phần dòi được dùng để nuôi cá, rồi người ta đánh cá để tiêu thụ ở địa phương; những phần thừa thì dùng làm phân compost góp phần cải tạo đất, bón cây lương thực không hóa chất. Trung tâm Songhai sản xuất thực phẩm hữu cơ. Theo lời cha Nzamujo, “việc ấy dễ làm ở châu Phi, vì khó có được phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, mà dù có được, chúng cũng quá đắt đỏ.”

Dùng dòi để nuôi cá và chim cút đem lại lợi tức xứng đáng trên nhiều phương diện. Tuy nhiên, những enzim mà dòi nôn mửa có thể được thu hoạch dễ dàng và dùng làm thuốc chữa vết thương, chúng tạo ra giá trị gấp nhiều lần toàn thể hệ thống. Không cần đến một nhà toán học để tính toán số việc làm và các khoản thu nhập. Nếu xét rằng châu Phi nhập khẩu phần lớn vật tư y tế cho việc chăm sóc vết thương thì khả năng sử dụng một nguồn ở địa phương sẽ đem lại những khoản tiết kiệm to lớn. Ở Trung tâm Songhai, mặc dù mỗi tháng không thu hoạch được tới 60 cân Anh enzim, nhưng mô hình của họ hứa hẹn sẽ là một khả năng chính để giảm nhu cầu nhập khẩu vật liệu điều trị vết thương của châu Phi, cũng như sẽ đưa ứng dụng lý tưởng và ít tốn kém ấy tới đông đảo người cần được chữa trị khẩn cấp.

Ở châu Phi, có khoảng 15.000 lò sát sinh. Thêm vào đó, nhiều thú vật bị mổ thịt ở những làng nhỏ. Ước chừng có 200.000 làng chế biến thịt tại địa phương. Nếu như ngoài hoạt động chính ra, mỗi lò mổ ở châu Phi còn lập trại nuôi dòi, cá và gia cầm (gà, gà tây, chim cút), thì sẽ tạo được khoảng 300.000 đến 500.000 việc làm mới trong việc sản xuất và cung cấp dòi để làm thức ăn gia súc giàu protein và cải thiện dịch vụ y tế. Không tốn thêm chi phí cho nguyên liệu và chỉ sử dụng những gì hiện đang là chất thải. Như vậy, còn tiết kiệm được năng lượng và công sức để vứt bỏ chất thải ra bãi rác. Điều ấy cũng loại trừ những rủi ro sức khỏe liên quan tới việc xử lý chất thải lò mổ. Thu hoạch enzim từ con dòi ở quy mô ấy cũng đủ để xuất khẩu. Việc sử dụng rộng rãi như thế sẽ đem lại những khoản tiết kiệm chưa từng có trong ngành y tế và lợi ích lớn lao cho những người cần được chăm sóc vết thương; họ sẽ sớm hồi phục sức khỏe và khả năng đi lại một cách nhanh chóng và chắc chắn.

Biểu đồ 9. Mô hình Songhai

TIÊM KHÔNG ĐAU

Nếu loài dòi truyền một ít cảm hứng cho bạn và có lẽ cũng nhận được phần nào lòng kính trọng của bạn, chúng ta hãy tiếp tục với muỗi, một loài vật khác có tên trong đa số các danh sách vòng trong những loài gây hại. Đối với nhiều người, vết muỗi cắn chỉ gây ngứa ngáy khó chịu hay chỉ là một sự quấy rầy, hay cũng có thể là một lần xoa bóp điểm. Nhưng đối với Tetsuya Oyauchi thuộc công ty Terumo, một tổ chức kinh doanh dụng cụ y tế lớn Nhật Bản, và Masayuki Okano, chủ tịch một công ty ép kim loại, đối với hai ông ấy, vết cắn không đau của muỗi là một điều hoàn hảo khêu gợi trí tò mò của họ. Okano tự hỏi: “Tại sao mũi tiêm của chúng ta làm đau như thế, trong khi muỗi hoàn toàn có khả năng hút máu mà không gây đau đớn gì cả?”

Đa số người ghét tiêm thuốc vì đau. Một số bệnh nhân còn sợ nữa. Khi các kỹ sư và nhà nghiên cứu của Tesumo biết cái gì cho phép muỗi hút chất dinh dưỡng từ vật chủ mà không gây đau đớn và cái gì làm người ta đau khi bị tiêm, họ kinh ngạc vì tính đơn giản cơ học của vấn đề. Cái vòi muỗi nhỏ hơn cây kim tiêm và càng xa về phía trên càng rộng hơn. Hồi trước, người ta nghĩ rằng đường kính của cây kim phải luôn luôn bằng nhau, không thay đổi. Người ta cho là sẽ khó truyền dung dịch thuốc hơn nếu nó có đường kính nhỏ hơn một giới hạn quy định. Nhưng chính cái dạng hình trụ của cây kim đã gây đau đớn.

Ở Nhật Bản, Okano-san nổi tiếng dưới danh hiệu “nhà ảo thuật làm đồ kim loại”. Bắt đầu với một tấm thép không rỉ cực mỏng, Okano cuộn nó thành một ống rất nhỏ có hình chóp nón thuôn dài rồi hàn đường mép lại cho kín. Oyauchi dùng bí quyết kỹ thuật trong phạm vi y tế của mình để cải tiến và phát triển cái mà ông gọi là “kim tiêm Nanopass 33”. Đường kính mũi kim này chỉ có 0,2 milimét, 20% nhỏ hơn ở những cây kim trước đây. Quấn tấm kim loại thành một hình chóp nón với một đường viền đặc thù khiến mũi kim trở nên hết sức tinh vi. Cây kim dần dần trở nên rộng hơn, y hệt hình dạng cái vòi con muỗi. Vấn đề đã được giải quyết.

Đơn đăng ký sáng chế của Terumo về một “kim tiêm và dụng cụ truyền chất lỏng” được chấp nhận năm 2004. Ngày nay, kim tiêm dưới da của Terumo là tiêu chuẩn cho nhu cầu hàng ngày của người mắc bệnh tiểu đường. Chỉ riêng ở Nhật đã có chừng 600.000 bệnh nhân tiểu đường cần tiêm insulin hàng ngày. Gần tám phần trăm dân số nước Mỹ, tức là khoảng 23,6 triệu người, phải khổ sở vì bệnh đái tháo đường. Vì thế, kim tiêm của Terumo đáp ứng nhu cầu của một nhóm người bệnh đông đảo và biết ơn. Vì nó cần ít kim loại hơn kim tiêm bình thường, nên việc dùng nó cũng có lợi về mặt hiệu quả nguyên liệu.

Kim tiêm Nanopass 33 được giải thưởng Grand Good Design Award của Hội nghị Thúc đẩy Thiết kế Công nghiệp Nhật Bản năm 2005. Khi nhận giải thưởng, Okano phát biểu như sau: “Thật là vui khi làm cái gì không có trên thế giới và hoàn thành điều mà người khác nghĩ là không thể làm được.” Giống như trường hợp của tơ, đây là một thí dụ về việc hình học vay mượn của tự nhiên giúp tạo hình những sản phẩm đáp ứng nhu cầu của chúng ta. Tuy không thể khẳng định rằng kim tiêm của Terumo đã tạo ra việc làm, nhưng nó làm giảm đáng kể sự đau đớn của những bệnh nhân cần tiêm thuốc. Điều này khiến nó vượt xa nhiều công nghệ “phá vỡ” mà chúng ta chấp nhận một cách thiếu thận trọng.

LỰC DẪN ĐỘNG KHÔNG CẦN GAS

Trong tự nhiên, các hệ sinh thái ưu tiên sử dụng những lực vật lý, không cầu viện tới hóa học. Một lần nữa, giá trị của điều ấy được chứng minh bởi một ứng dụng tiềm năng có tầm quan trọng đáng kể: khí dẫn động hay khí đẩy. Nhà nghiên cứu Mario Molina thuộc Đại học California, người cùng với Sherwood Rowland nhận giải Nobel cho công trình độc đáo của họ, đã xác định khí dẫn động là nguyên nhân của sự suy giảm tầng ozon nghiêm trọng mà ngày nay chúng ta phải chịu hậu quả. Công trình của họ (công bố lần đầu năm 1974) đã dẫn đến việc cấm khí chlorfluorcarbon (CFC) có tiếng xấu và những chất dẫn xuất của nó trong Nghị định thư Montreal. Mặc dù ngành công nghiệp chào bán vài biến thể của khí đẩy, việc sử dụng chúng là một thí dụ cho thấy việc gây hại ít hơn vẫn còn là rất có hại.

Khí dẫn động thông thường được dùng trong những ứng dụng tiêu dùng bao gồm máy phun sương (để định liều lượng thuốc chống dị ứng hay chất diệt khuẩn) và những sản phẩm tẩy sạch hay xịt tóc. Công nghệ phun sương cho phép điều chỉnh độ lớn của giọt chất lỏng, nhiệt độ và tốc độ một cách chính xác. Vì vậy, nó cũng có những ứng dụng khác như trong hệ thống phun nhiên liệu của động cơ ô tô. Mới đây hơn, trong vài trường hợp như thuốc xịt tóc, máy phun sương được thay thế bằng bình phun khí dung dưới áp suất cao. Đó lại là một thí dụ tốt cho thấy ngành hóa đã tìm thấy một giải pháp theo đúng hướng nhưng lại thất bại trong việc loại trừ những tác động phụ không chủ ý do hít phải hóa chất. (Chúng tôi cũng xin lưu ý là người bị bệnh lao hay xơ hóa bàng quang có thể phá hủy màng sinh học do một loài vi khuẩn có hại tạo ra, nếu hít không khí pha lẫn chất furanon.)

Mặc dù nhà triết học Pháp Voltaire đã có lần tuyên bố: “Cái hoàn hảo không nên gây trở ngại cho cái tốt” , đã đến lúc cần nhận ra sự khác biệt cơ bản giữa cái tốt và cái “ít xấu hơn”. Sự tìm kiếm một giải pháp hoàn hảo không nên ngăn cản bất cứ người nào thực hiện một giải pháp tốt, nhưng việc tìm cách loại trừ nguy cơ vẫn nên giữ vị trí ưu tiên trong chương trình nghị sự. Trong trường hợp khí dẫn động, việc loại trừ nguy cơ trở thành một thực tế với sự hỗ trợ của bọ pháo thủ. Nó có một khả năng có thể giúp cải tiến việc phun thuốc trị bệnh đường hô hấp dưới dạng sol khí, nâng cao hiệu quả nhiên liệu xe ô tô, giảm phát thải từ hệ thống phun nhiên liệu, thậm chí giảm nguy cơ nổ ở hầm mỏ.

Trong tự nhiên, có nhiều việc liên quan với đồ ăn và bản năng tự vệ, hay với dã thú và con mồi. Bọ pháo thủ (Brachinus carabidae) là một loài sống sót hiếm có của quá trình tiến hóa. Loài côn trùng nhỏ đáng kinh ngạc này có khả năng phun một chất lỏng nóng 100ºC (212ºF) làm đau nhói và gây khó chịu trong một khoảng cách gấp mười lần chiều dài của nó. Điều ấy đã lôi cuốn sự chú ý của Andy McIntosh, giáo sư động nhiệt học và lý thuyết về sự đốt cháy ở Đại học Leeds, khi được nhà côn trùng học Tom Eisner thuộc Đại học Cornell giới thiệu khả năng vượt trội của bọ pháo thủ.

Với thân hình chỉ dài hai centimet, bọ pháo thủ phun một chất lỏng dưới áp suất để tự bảo vệ trước loài kiến. Nó chế chất lỏng ấy bằng phản ứng tỏa nhiệt của hydroquinone với hydrogen peroxide trữ trong những tuyến nhiên liệu của nó, đồng thời gây ra một vụ nổ chất lỏng bão hòa hơi. “Buồng đốt” có đường kính một centimet của con bọ hoạt động như một nồi áp suất. Một lần nữa, đây là một vấn đề vật lý (áp suất) chứ không phải hóa học. Chất lỏng được giữ trong buồng đốt dưới áp suất và bốc hơi đột ngột khi một van mở ra. Van đóng lại, buồng đốt lại đầy và khi van mở ra lần nữa, chất lỏng trở nên nóng hơn độ sôi ở áp suất khí quyển. Bọ pháo thủ hoạt động mau lẹ và hiệu quả, phun chất lỏng với tần số 400 đến 500 Hertz. “ Về cơ bản, đó là một vụ nổ có sức công phá với hơi nước áp suất cao ”, McIntosh giải thích.

Hệ thống dẫn động hoàn hảo dựa vào cơ học của con bọ phát tán một chất lỏng với hạt lớn tối đa hai nanomet vào không khí. Các nhà khoa học đã mô phỏng hệ thống ấy, lập lại hoạt động phun chất lỏng của bọ pháo thủ với tần số 20 Hertz. Vì những bong bóng chứa hydroquinone và hydrogen peroxide trong phản ứng hóa học nói trên rất nhỏ nên tỉ số giữa diện tích bề mặt và thể tích chất phát tán tăng lên nhiều, do đó cũng tăng tính hiệu quả.

McIntosh nói: “Chưa ai nghiên cứu bọ pháo thủ dưới góc nhìn vật lý hay kỹ thuật. Lúc đầu, chúng ta không đánh giá đầy đủ những gì chúng ta sẽ học được từ nó.” Khám phá mới của ông có khả năng loại trừ tác động của các khí dẫn động trên tầng ozon cũng như tăng năng suất của trạm xá. Nhà doanh nghiệp Thụy Điển Lars Uno Larsson rất thích đổi mới ấy và phát triển nó từ ý tưởng thành dự án thí điểm, rồi thành khả năng thương mại hóa. Đổi mới đã gặp doanh nhân biết sử dụng nó. Một khi đã có giá trị tham chiếu, đổi mới sẽ thôi thúc nhiều người khác tìm cách ứng dụng nó.

TẬP HỢP NHỮNG ĐỔI MỚI

Sự kết hợp chỉ một vài đổi mới trên đây cũng đủ cho phép chúng ta cải thiện cách tiếp cận vấn đề chăm sóc sức khỏe. Nếu như một công nghệ khích lệ chúng ta thì một tập hợp dăm ba công nghệ có thể thúc đẩy chúng ta thiết kế một hệ thống có khả năng đưa thế giới tới sự bền vững thật sự, xóa bỏ sự lệ thuộc vào tiện nghi giả tạo của những hóa chất dựa trên những nguồn không tái tạo và gây tác hại khôn lường. Điều ấy gợi ý cho chúng ta xem xét lại cách tiếp cận vấn đề sức khỏe và y tế, tìm kiếm và xúc tiến những giải pháp loại bỏ cái có hại và dựa vào các định luật vật lý của thế giới tự nhiên.

Để đạt mục tiêu ấy, cần phải có nhiều đóng góp hơn nữa. Nếu có thể sử dụng một máy phun sương mô phỏng khả năng của bọ pháo thủ để phát tán chất furanon từ rong biển (khống chế vi khuẩn) hay enzim từ dòi, thì chúng ta thật sự tiến tới một thời kỳ mới trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ y tế. Chúng ta sẽ không còn để cặn bã và chất thải với những tác động phụ tồn đọng trong sinh thái quyển và các loài sinh vật. Thay vào đó, chúng ta sẽ vay mượn những yếu tố tự nhiên được hoàn thiện qua hàng triệu năm để lập một hệ thống tổng hợp hoạt động tốt. Thành quả đích thực của quá trình tiến hóa không phải là sự sống còn của các loài nhưng là sự xuất hiện một mối liên kết. Nhiều loài đã điều chỉnh các quá trình của chúng cho phù hợp với nhau để có thể sống cộng sinh, thỏa mãn các nhu cầu và nâng cao khả năng sinh tồn của chúng.

Điều ấy có nghĩa là cơ hội cho các nhà doanh nghiệp không phải là tạo ra pin hay thuốc kháng sinh mới nhưng là tập hợp các đổi mới vào những hệ thống bền vững. Những cơ hội việc làm mà Nền Kinh tế Xanh Lam báo trước đã chỉ rõ con đường tiến hóa vững chắc cho các doanh nghiệp và cho chính ngành kinh tế nữa. Các đổi mới của nhiều người sẽ kết hợp với nhau để đạt tới một toàn thể lớn hơn.

Những điều chúng ta phát hiện được chỉ mới lướt sơ qua một tiềm năng to lớn. Trong gần một trăm năm phát minh và áp dụng khoa học kỹ thuật “hiện đại”, chúng ta chỉ đạt được những kết quả nhỏ bé trong việc chế ngự vi rút và vi khuẩn gây bệnh cũng như việc vượt qua những hiểm họa mà chúng ta cảm nhận từ hệ sinh vật chung quanh. Nhưng một số giải pháp được thử thách qua thời gian của tự nhiên có thể cho chúng ta biết cách thức chiến thắng vi rút và vi khuẩn. Trùn đất và cây hoàng liên gai tạo ra những thuốc trụ sinh mạnh và nhờ vậy mà có sức đề kháng đối với những đột biến của vi khuẩn qua hàng triệu năm. Sống sót trong cuộc chống chọi với những đạo quân kiến, bọ pháo thủ rất đáng được chúng ta khâm phục và mô phỏng khả năng chiến thắng một loài có trí thông minh bầy đàn vượt bậc như loài kiến. Chỉ riêng điều ấy cũng đủ thôi thúc chúng ta tôn trọng tính đa dạng sinh học và các hệ sinh thái, cũng như khuyến khích chúng ta đi xa hơn trong việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo đảm cho các hệ sinh thái tiếp tục tiến hóa và các loài không phải chịu tổn thất do con người gây ra. Điều ấy đem lại cho nhân loại một logic chặt chẽ để góp phần vào quá trình tiến hóa thành những hệ sinh thái ngày càng cố kết và thích nghi với nhau hơn.

ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ SỨC KHỎE

Cùng với tổn thất về đa dạng sinh học là sự mất cơ hội học hỏi ở các loài cũng có tri giác như chúng ta và áp dụng các giải pháp mà chúng đã sáng tạo. Điều đó hoàn toàn đúng ở trường hợp loài ếch ấp trứng trong dạ dày ( Rheobatrachus silus ). Đáng tiếc là nó đã không sống sót vì phơi nhiễm quá nhiều thuốc bảo vệ thực vật và chất diệt cỏ, cũng như chịu tác động nặng nề của việc thả những loài ngoại lai vào nơi cư trú của chúng. Giả sử loài ếch ấy còn tồn tại, nó có thể dạy chúng ta cách hỗ trợ tiêu hóa và khống chế vi khuẩn. Khi ếch mẹ đẻ, nó nuốt trứng vào dạ dày ấp cho tới khi con nó sẵn sàng được nhả ra thế giới bên ngoài. Nó làm được điều ấy nhờ khống chế, tiệt trừ vi khuẩn thích axit và điều tiết độ pH trong dạ dày. Trong giai đoạn đầu, những chú ếch tí hon sống trong môi trường kiềm. Nếu như dạ dày vẫn còn tính axit tiêu biểu và vi khuẩn ưa axit, thì các chú ếch con sẽ không thể nào sống sót.

Rheobatrachus silus đã có thể là nguồn cảm hứng lớn đối với việc giữ gìn sức khỏe tiêu hóa của chúng ta. Trong nhiều thập kỷ, người ta hiểu biết rất ít về u nhọt và ung thư dạ dày. Không thể xem vi khuẩn ưa axit là nguyên nhân của những bệnh dạ dày ấy. Tuy nhiên, hai nhà khoa học Marshall và Robin Warren đã nhận dạng những vi khuẩn gây ra u nhọt và ung thư nên có thể lập một phương thức điều trị thích hợp và cả những biện pháp phòng ngừa cho người có nguy cơ cao. Năm 2005, các nhà khoa học ấy được tặng thưởng giải Nobel hóa học cho công trình của họ. Giả sử chúng ta còn cơ hội nghiên cứu thêm về ếch ấp trứng trong dạ dày, có lẽ chúng ta đã biết cách tránh mọi hiểm nguy do nồng độ axit quá cao trong dạ dày gây ra. Chúng ta thiếu sự hiểu biết ấy vì đã ngu dốt hay coi thường tác động của những hệ thống sai lầm đối với môi trường chung quanh, những hệ thống khiến chất thải bị lãng phí rồi cuối cùng trở thành ô nhiễm. Hàng ngàn loài sinh vật hiện đang bị đe dọa bởi chính sự ngu dốt ấy.

Hành tinh xanh xinh đẹp của chúng ta, mãi mãi quay trong vũ trụ tăm tối và ánh mặt trời rực rỡ, đã tạo ra những điều kiện sống mà chúng ta phụ thuộc vào để không chỉ tồn tại mà còn hạnh phúc nữa. Đã đến lúc phải kết nối, bằng ý thức và hành động, sức khỏe của chúng ta với sức khỏe của Trái Đất. Đã đến lúc phải đánh giá lại những đóng góp và khả năng thiên tài của các hệ sinh thái, cũng như tìm cách thích nghi với những quá trình tự nhiên và giải pháp toàn hệ thống nhằm bảo đảm sinh kế, sự sống còn và hành tinh của chúng ta. Làm như vậy, chúng ta sẽ khám phá, như mọi loài khác qua hàng triệu, thậm chí có thể hàng tỉ năm, những mô hình mới cho sự sinh tồn, bền vững và phong phú; những mô hình dựa trên Nền Kinh tế Xanh Lam − một nền kinh tế của sự hỗ trợ và trao đổi − cung cấp nhiều hơn với ít nguồn lực hơn và có ích cho mọi sự sống.

[1] Chữ viết tắt của từ Pháp acide désoxyribonucléique (tiếng Anh: deoxyribo-nucleic acid, DNA), là axit nucleic có trong nhiễm sắc thể, chứa thông tin di truyền.

CHƯƠNG CHÍN

MỘT CẦU VỒNG NHIỀU KHẢ NĂNG SÁNG TẠO MÀU SẮC VÀ MỸ PHẨM

Mắt là phương tiện đầu tiên mà lý trí chúng ta sử dụng để đánh giá công trình vô hạn của Tự nhiên một cách trọn vẹn, đầy đủ.

– Leonardo da Vinci

Một chiều hè ấm áp. Andrew Parker và Louis Albert de Broglie đang dùng cơm ở tiệm Café des Deux Magots (Hai Khỉ Đầu Chó) ở trung tâm thành phố Pari. Tại tiệm cà phê nổi tiếng này, Jean-Paul Sartre và Simone de Beauvoir đã từng tranh luận sôi nổi về cách thực hiện một xã hội công bằng cho tất cả mọi người. Thú vị thay, Parker và de Broglie lại bàn chuyện cà chua.

Louis Albert de Broglie trồng 630 loại cà chua khác nhau dọc theo sông Loire gần lâu đài Bourdaisiere của ông. Ông cống hiến sự nghiệp của mình cho việc khám phá và phục hồi tính đa dạng thực vật. Andrew Parker là một nhà nghiên cứu khoa học ở Đại học Oxford và Viện Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Luân Đôn. Trong thời gian học tập và nghiên cứu, ông có nhiều khám phá về cách thức các loài sinh vật nhận biết màu sắc và phát triển khả năng nhìn của chúng. Phần lớn công việc mới đây nhất của Parker tập trung vào việc phát triển những phương pháp tạo màu sắc mà không sử dụng phẩm màu hóa học như cách làm chủ yếu hiện nay.

Bên bàn ăn, de Broglie và Parker thảo luận về việc cà chua, loại cây có thể tự hào là có hệ thống sinh học làm giảm phơi nhiễm tia tử ngoại tốt nhất. Cái gì? Cà chua có liên hệ gì đến việc phòng ngừa tia cực tím? Bạn có thể hỏi như thế. Để trả lời câu hỏi ấy, trước hết chúng ta hãy xem con người nhận biết ánh sáng như thế nào.

SỰ CẢM THỤ ÁNH SÁNG

Ánh sáng trông thấy được do photon cấu thành. Đó là những gói bức xạ điện từ nhỏ di chuyển theo đường thẳng, phản xạ ở những vật thể rồi đi xuyên qua giác mạc có hình chỏm cầu trong suốt để vào bên trong mắt. Khi photon qua giác mạc và thủy tinh thể, tức là chúng di chuyển từ không khí vào một chất lỏng. Chất lỏng này chứa protein và có tính khúc xạ, khiến các photon đổi hướng rồi hội tụ ở võng mạc, chủ yếu là một lớp tế bào nhạy ánh sáng. Quá trình này được tăng cường bởi sự điều chỉnh đường kính con ngươi (đồng tử) để nhận lượng ánh sáng thích hợp. Một số cơ đặc biệt làm thay đổi hình dạng thủy tinh thể để điều chỉnh tiêu cự và cải thiện sự thích ứng thị giác. Trong khi đó, những cơ nằm bên ngoài mắt chuyển động tới lui một cách có phối hợp để giữ cho tiêu điểm không thay đổi. Photon va vào một phân tử võng mạc, một dạng biến đổi của vitamin A. Khi tiếp xúc với một photon, võng mạc phản ứng lại bằng cách khởi động một dòng thác sinh hóa phức tạp trong tế bào, để rồi tế bào tạo ra và chuyển một tín hiệu điện tới bộ não. Nơi đây, thông tin từ hàng triệu thụ thể ánh sáng được kết hợp lại để cung cấp chi tiết về màu sắc và độ tương phản sáng tối của vật thể. Các hình ảnh lộn ngược hiện trên hai võng mạc được bộ não kết hợp và đảo xuôi lại khiến hình ảnh sau cùng giống như vật thể trong thực tế.

Thủy tinh thể là một thấu kính tự nhiên. Thấu kính là một thành phần chính của kỹ thuật ánh sáng. Chúng phản xạ ánh sáng, khiến chùm tia sáng hội tụ hay phân kỳ. Thấu kính cơ học đầu tiên được phát minh ở Assyria khoảng 3.000 năm về trước. Tuy nhiên, cách đây hàng trăm triệu năm, nhiều động vật đã phát triển thấu kính. Bạch tuộc tạo ra thấu kính màng mỏng. Sao biển rắn (brittle star) phát triển thấu kính không biến dạng. Hai loại thấu kính kỳ diệu ấy cho thấy sự hiểu biết của chúng ta về quang học còn ít ỏi, cũng như một tiềm năng to lớn cho các ứng dụng thương mại.

Một số ứng dụng mới vào thị trường bằng con đường gây nhiều ngạc nhiên nhất. Ở Nhật Bản, chuồn chuồn là biểu hiện của sự sáng và niềm vui. Nó nhắc chúng ta nhớ lại chúng ta là ánh sáng và nếu muốn, chúng ta có thể phản chiếu ánh sáng ấy một cách mạnh mẽ. Khả năng tạo ra điện của chuồn chuồn bằng cách tập trung ánh sáng đã được sự quan tâm của những nhà nghiên cứu năng lượng tái tạo. Ngành năng lượng mặt trời tập trung (CSP) là một ngành công nghiệp mới xuất hiện nhưng đã thành chuẩn mực. Một nhà máy điện được phát triển và đầu tư bởi công ty Abengoa với trên 1.000 tấm gương bố trí trong sa mạc ở miền nam Tây Ban Nha để tập trung ánh mặt trời vào một chỗ ở một tháp trung tâm và đun sôi nước ở đó. Thật giống như cách làm của chuồn chuồn. Đến năm 2050, dự đoán quang năng thu hoạch được bằng công nghệ CSP sẽ giúp giảm phát thải 2,1 tỉ tấn CO 2 . Vốn đầu tư hàng năm vào ngành năng lượng này có thể vượt quá 100 tỉ đô la và tạo ra gần hai triệu việc làm.

TIA TỬ NGOẠI: ÁNH SÁNG MÀ CON NGƯỜI KHÔNG THẤY

Ánh sáng không phải lúc nào cũng mang màu sắc. Cũng có thứ ánh sáng mặt trời chúng ta không thấy gì cả. Ánh sáng có những bước sóng khác nhau. Tia cực tím hay tử ngoại (UV) được gọi như thế vì chúng có bước sóng ngắn hơn ánh sáng trông thấy được và tần số cao hơn thứ ánh sáng mà chúng ta thấy là “tím”. Mắt người không nhận biết được ánh sáng cực tím. Lợi ích tiềm tàng của tia UV đã được chứng minh đầy đủ bằng nhiều tư liệu. Nó có thể khống chế những bệnh ngoài da như bệnh vẩy nến. Nó kích thích việc sản sinh vitamin D, loại vitamin giúp cơ thể hấp thụ canxi để giữ độ cứng cáp của xương và giảm nguy cơ ung thư. Nó cung cấp một cơ chế khống chế bọ mạt trong thảm và đệm. Tia tử ngoại cũng có thể được sử dụng để kiểm soát vi khuẩn trong nước hồ bơi thay cho clo, thứ thuốc sát trùng được dùng khắp nơi (nhưng độc hại).

Tuy nhiên, việc phơi nhiễm UV quá nhiều cũng có những tác động tiêu cực. Nó có thể dẫn đến ung thư da, nhất là từ khi tầng ozon bảo vệ chúng ta bị những khí dẫn động như CFCs (nhóm chất chlorofluorocarbon ) làm hư hại. Như chúng ta đã biết từ bọ pháo thủ, không nhất thiết phải sử dụng những khí ấy. Chuyên viên tiếp thị làm quảng cáo cho những hệ thống bảo vệ người tiêu dùng trước nguy cơ phơi nhiễm quá nhiều tia tử ngoại. Trong số đó, có những hóa chất tổng hợp như oxybenzon, một hợp chất hấp thu ánh sáng cực tím nhưng hiện nay bị nghi là tác nhân gây ung thư khi phơi ra ánh sáng. Trong phòng thí nghiệm, oxybenzon có thể chỉ có phản ứng yếu, nhưng nếu được kích thích bằng ánh sáng, nó có thể làm hư hại mô sinh học. Kẽm và oxit titan (TiO 2 ) gồm những hạt vô cơ phản chiếu, tán xạ và hấp thu tia cực tím, được chào bán vì những đặc tính chống tia UV của chúng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đây ở Đại học California cho thấy cứ sau hai giờ phải xoa các kem chống nắng ấy lên da lần nữa thì mới giữ được tính hiệu dụng. Ngược lại, chúng giải phóng gốc tự do có thể gây nhiều hư hại cho tế bào da hơn việc phơi nhiễm UV.

Trong tự nhiên, nhiều loài đã thích ứng với sự phơi nhiễm lâu dài dưới tia cực tím và có khả năng trung hòa tác động của nó. Thật vậy, cây cối cần ánh sáng mặt trời để thực hiện quá trình quang hợp. Cây mọc rễ bám vào đất nên không thể di chuyển vào bóng mát để tránh ánh nắng chói chang. Nhiều loài vật cũng dễ bị tổn thương bởi sự phơi nhiễm UV lâu dài. Vì vậy, chúng phải có cách tự vệ. Những cơ chế mà chúng phát triển để chống lại các tác động tiêu cực của tia tử ngoại có thể giúp chúng ta phương tiện và sự hiểu biết, cũng như truyền cảm hứng cho chúng ta.

Hoa nhung tuyết, quốc hoa không chính thức của Thụy Sĩ, được học giả người Bỉ Jean Pol Vigneron nghiên cứu kỹ lưỡng. Nhung tuyết không phản chiếu mà hấp thu tia cực tím vào hàng ngàn sợi lông nhỏ tí ti, ngăn ngừa sự xâm nhập của tia này vào mô cây phá hủy những tế bào sống. Nhiều loài địa y và nấm mọc ở những vùng Bắc cực, Nam cực hay sa mạc, những nơi có cường độ UV hết sức cao. Do đó, chúng thường có sắc tố để hấp thu ánh sáng. Ví dụ, hợp chất mycosporine chống tia cực tím được chiết xuất từ loài nấm sống cộng sinh với loài vi tảo Collema cristatum trong hệ thống địa y. Nếu xoa tinh chất ấy lên da trước khi phơi nhiễm bức xạ, nó có thể ngăn ngừa sự phá hủy tế bào da của tia UV. Tất nhiên vài loại địa y có đặc tính bảo vệ tốt hơn những loại khác. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn vì nó dẫn đến một cách bảo vệ đơn giản, thay thế những ứng dụng tai hại và loại trừ sự lệ thuộc vào khoáng sản mà để khai thác và chế biến phải cần rất nhiều năng lượng.

Vài loại rau quả như táo và cà chua rất nhạy cảm với bức xạ cực tím nên phải tự bảo vệ mình. Chúng cung cấp một công thức sinh hóa bảo vệ tốt hơn oxit titan. Vỏ cà chua giàu chất lycopen, một carotenoit cùng nhóm với beta caroten. Lycopen có đặc tính chống oxit hóa mạnh mẽ và có khả năng phòng ngừa tia UV rất tốt. Dĩ nhiên, như theo hai đồng nghiệp đang bàn bạc ở tiệm Café des Deux Magots, vài loại cà chua tạo ra tấm chắn bảo vệ tốt hơn những loại khác.

QUÁ TRÌNH TIẾN HÓA CỦA MÀU SẮC VÀ SỰ CẢM THỤ

Các cơ chế quang học của thị giác bắt đầu phát triển khoảng 540 triệu năm về trước, trong thời kỳ có tên gọi là Bùng nổ Cambri. Đột nhiên – trong khoảng thời gian không tới một triệu năm, một thời đoạn ngắn xét về mặt tiến hóa – và không hiểu vì sao một sự phong phú và đa dạng sinh học phát triển cùng khắp. Các sinh vật bắt đầu có những phần cứng, vỏ và xương sống, hình dạng và màu sắc đủ loại. Khả năng nhận biết và phân biệt các hiện tượng chung quanh bằng mắt trở thành năng lực quan trọng nhất của quá trình tiến hóa. Sự nhìn thấy là một ưu thế sống còn cho cả thú dữ lẫn con mồi. Nhờ nó, chúng có thể tìm thấy thức ăn dễ dàng hơn, nhận ra thú dữ và xác định vị trí của bạn tình. Vài loài phát triển màu sắc rực rỡ và mẫu hình phức tạp để hòa lẫn vào môi trường chung quanh, báo trước về sức tự vệ của mình hay gây ấn tượng đối với bạn tình.

Những loài vật xuất hiện trong thời kỳ Bùng nổ Cambri – chim, loài hữu nhũ, loài bò sát, động vật thân mềm và những con bọ óng ánh tuyệt vời – tất cả đều có cách riêng để nhìn thấy cũng như để tạo màu sắc. Ếch tên độc dùng màu nổi bật để cho thú ăn thịt nghĩ là nó chẳng ngon chút nào. Rắn san hô có nọc phô trương những vòng màu rực rỡ nhằm loan báo là nó không dễ chơi đâu. Một loài rắn sữa màu trắng không độc và có thể bị ăn thịt dễ dàng đã lợi dụng tiếng tăm của rắn san hô bằng cách bắt chước màu sắc của loài rắn này. Một giống mực đổi màu chỉ trong một phần ngàn giây để thích ứng với hậu cảnh. Tắc kè hoa ngụy trang với những vạch và đốm màu để có thể rón rén đến gần con mồi của nó mà không bị phát hiện.

TS. Hopi Hoekstra, phó giáo sư dạy Khoa học tự nhiên ở Đại học Harvard, nghiên cứu cơ chế di truyền học có tác dụng ở một loài chuột nhỏ; loài vật này thích ứng với môi trường chung quanh, có màu cát nếu sống ở bãi biển và màu đen nếu sống trong nội địa. Cá vẹt có khả năng thay đổi hình dạng và giới tính từ cái sang đực. Trong đàn cá, con cái có rất ít màu sắc so với con đực đầu đàn. Nếu con đực bị ăn, con cái quan trọng nhất sẽ đổi giới tính − và mang màu sắc rực rỡ của con đực. Chim vẹt có khả năng thấy ánh sáng cực tím. Đối với chúng, các đồng loại có màu rực rỡ, mặc dù chúng ta thấy lông chúng chỉ có một màu.

Sắc tố là những chất màu hóa học tạo ra bởi các sinh vật; chúng có màu vì hấp thu từ nguồn ánh sáng một số bước sóng nhất định và phản chiếu một số khác. Không khi nào sắc tố có thể cho thêm bước sóng vào ánh sáng mà chỉ lấy ra thôi. Một con ếch màu xanh lục không phải vì nó có sắc tố cùng màu nhưng vì nó phản chiếu ánh sáng xanh lam qua những tế bào da chứa sắc tố vàng (xanh lam hòa lẫn với vàng thành xanh lục). Lông trắng của gấu tuyết hay lông mùa đông của chồn Bắc Cực thật sự là vô sắc. Ở những loài này, không có một sắc tố hấp thu hay một cấu trúc phản chiếu bước sóng nào cả. Do đó, ánh sáng (trắng) chiếu lên loài vật ấy không thay đổi, khiến chúng trông như có màu trắng.

Bọ cánh cứng Cyphochilus và nhiều loài bọ khác có lớp vỏ màu trắng tinh. Bọ Cyphochilus phát triển màu trắng tuyệt vời của nó trên những vẩy chỉ dày năm micromet, nhỏ hơn sợi tóc tới mười lần. Cơ cấu bề mặt ngẫu nhiên trên các vẩy của nó cùng lúc hấp thu và tán xạ mọi màu sắc. Những lớp phủ công nghiệp làm bằng khoáng chất, chẳng hạn như giấy chất lượng cao, chất dẻo và vài loại sơn phải dầy gấp đôi mới có thể trắng như thế. Theo mức độ trắng và sáng thì bọ Cyphochilus trắng hơn và sáng hơn sữa hay răng bình thường của người, cả hai đều có độ dày hơn nhiều.

Nhiều loài thú có được màu sắc từ những sắc tố mà chúng tạo ra trong quá trình chuyển hóa chất. Những loài khác thu nhận sắc tố từ thức ăn và phô bày nó qua lớp da của chúng. Thí dụ màu hồng cánh sen của cò quăm đỏ có nguồn gốc từ thức ăn thường ngày của nó là tôm cua và những con này lại tiêu thụ tảo đỏ. (Hãy tưởng tượng nếu con người có thể tạo ra màu chỉ bằng những gì họ ăn thôi!) Gần như mọi sắc xanh mà chúng ta thấy trong thế giới loài vật, kể cả màu xanh da trời của giống chuồn chuồn Enallagma civile, không được tạo nên bởi sắc tố xanh mà bởi ánh sáng xanh từ những cấu trúc nhỏ tí ti. Những cấu trúc này tán xạ ánh sáng và phản chiếu thành phần màu xanh của chúng. Cũng thế, vài loài tạo ra màu không bằng sắc tố, mà nhờ những vi cấu trúc trong lông mao, lông vũ, vẩy, cánh hoa hay những đặc trưng khác chỉ phản chiếu vài bước sóng của ánh sáng. Ở động vật, vật liệu tạo nên các cấu trúc ấy thường là keratin.

Lông vũ của chim thiên đường và chim ruồi có một vẻ óng ánh tuyệt vời, một ánh kim sáng ngời có lẽ gây nên hiệu ứng màu sắc ngoạn mục nhất. Những hiệu ứng về màu sắc của bọ hung Ai Cập và bọ cánh cứng rừng mưa đã được bắt chước để làm đồ trang sức hàng ngàn năm nay, nhưng chưa bao giờ có thể sản xuất trong công nghiệp. Vài loại lan tự làm tăng vẻ hấp dẫn bằng cách kết hợp và phân bố những đốm vàng, bạc trên cánh hoa thường khi được nhuộm màu hóa chất. Một hiệu ứng tương tự được tìm thấy ở hoa tím châu Phi. Suốt hàng triệu năm mò mẫm thử nghiệm, nhiều sinh vật đã hoàn thiện những phương pháp làm tăng tính hấp dẫn bằng cách tạo hiệu ứng màu kim loại, mặc dù chúng không dùng một kim loại nào. Những cấu trúc làm nền tảng cho việc tạo ra màu sắc ấy thay đổi từ loài này sang loài khác. Một loài vật tạo màu nổi bật mà Andrew Parker đã tìm thấy và mô tả là chuột biển ( Polychaeta aphroditidae ). Nó được bao phủ bởi những lông gai óng ánh và tạo hiệu ứng hết sức đẹp.

PHẨM MÀU VỚI TÍNH CÁCH LÀ HÀNG HÓA

Các phẩm màu đầu tiên được biết đến và được sử dụng là khoáng chất. Oxit sắt tự nhiên tạo ra một loạt màu sắc vẫn còn có thể thấy rõ ở những tranh hang động sau 20 thiên niên kỷ hay lâu hơn nữa. Ngay thời trung cổ, cuộc tìm kiếm những màu lâu bền đã thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất những hóa chất phức tạp và tạo ra lợi nhuận cao. Hai trong số những phẩm tổng hợp đầu tiên là trắng và xanh. Phẩm trắng được chế tạo bằng phản ứng giữa chì và dấm trong môi trường có khí CO 2 . Phẩm xanh được làm bằng canxi đồng silicat, chất có nguồn gốc từ thủy tinh tán vụn nhuộm màu một khoáng chất chứa đồng như malachit.

Trong thế giới thương mại hóa ngày nay, giống như thời kỳ tiền sử Cambri, màu sắc vẫn được dùng để thu hút sự chú ý. Tuy nhiên, trong hiện tại màu sắc rực rỡ cũng như kiểu mẫu độc đáo được trưng bày với hy vọng hấp dẫn người mua hơn là bạn tình. Việc tiếp thị, buôn bán và cả đến tiêu dùng những sản phẩm như sơn, mực, hàng vải, chất dẻo, mỹ phẩm và thực phẩm phải dựa vào màu sắc để nổi bật. Nhu cầu về phẩm màu rất lớn và ngày càng tăng thêm. Năm 2008, tổng số lượng tiêu thụ phẩm màu trên thế giới đạt tới gần tám triệu tấn, với doanh thu trên 17 tỉ đô la. Nghĩa là bình quân giá mỗi tấn màu hơn 2.000 đô la, gấp bốn lần giá xenluloza để làm giấy hay dầu cọ để sản xuất nhiên liệu sinh học. Trên quan điểm doanh nghiệp, phẩm màu là sản phẩm cao cấp với biên lợi nhuận chắc chắn.

Đáng ngạc nhiên là người ta sẵn sàng trang điểm bằng quần áo và mỹ phẩm nhưng không khi nào thắc mắc về các thành phần và phương pháp tạo nên những thứ đó. Hiện nay, các phẩm màu được sản xuất bằng cađimi, crom, coban, chì, thủy ngân, titan và kẽm. Nói ngắn gọn, việc ấy phụ thuộc vào hoạt động khai thác mỏ và chế biến quặng, rất khác với mô hình bền vững. Hơn nữa, việc áp dụng và sử dụng phẩm màu được quy định chặt chẽ từ khi nhiều chất có khả năng gây nguy hiểm cho sức khỏe. Nhưng không một tiêu chuẩn công nghiệp hiện đại nào đòi hỏi những chất ấy phải có tính phân hủy sinh học. Cũng chưa có quy định nào về việc thải bỏ màu cũ và các thành phần oxit kim loại của chúng. Cùng với pin, có lẽ phẩm màu là nguyên nhân chính của tình trạng ô nhiễm kim loại nặng ở những bãi rác. Bởi vì các chúng được thiết kế để dùng bền, khó phai màu nên chúng không phân hủy và có thể tích tụ tới mức nguy hiểm. Khi phân tán bừa bãi vào môi trường, chúng thường gây ô nhiễm cho toàn bộ hệ sinh thái.

Màu sắc tuy đẹp nhưng lại là một “chuyện bẩn thỉu”. Trên quan điểm doanh nghiệp, màu trắng là màu được người tiêu dùng ưa chuộng nhất. Các chất tẩy trắng quang học như thuốc tẩy chứa clo và benzen là những tiêu chuẩn thị trường trong việc tẩy trắng vải, giấy và chất dẻo. Chúng thực sự tạo ra màu trắng tinh vì có đặc tính hấp thu ánh sáng rất mạnh. Bằng phản ứng oxit hóa, các chất tẩy trắng quang học biến đổi màu vàng nhạt thành một dạng màu mà mắt chúng ta cảm nhận là trắng và có ấn tượng về vẻ sạch sẽ. Sạch hay không, ấn tượng là cái mà chúng ta coi trọng. Tuy nhiên, các chất tẩy trắng quang học ấy bị nghi ngờ là những tác nhân gây dị ứng và rất độc. Mặc dù những phẩm màu và chất tẩy trắng quang học có lẽ là những gì tốt nhất mà chúng ta có được, nhưng có cách nào để kiểm soát chúng tốt hơn xã hội công nghiệp của chúng ta hay không? Hy vọng sẽ có ngày chúng ta hiểu rõ tác động của ánh sáng và màu sắc đối với quá trình tiến hóa trong quá khứ và chúng ta có khả năng áp dụng những giải pháp của tự nhiên để hình thành ngành công nghiệp tương lai.

Parker đã nhận dạng cái cấu trúc đơn giản tạo nên màu óng ánh của những loài như chim ruồi và bọ cánh cứng; ông cũng biết cách tạo ra màu óng ánh kim loại như tự nhiên đã đạt được hàng triệu năm trước. Ông tự đặt cho mình thách thức là lập công thức cho những màu óng ánh được ưa chuộng và có thể sản xuất trên quy mô thương mại, đồng thời mô phỏng cách thức sáng tạo màu sắc của tự nhiên. Ông khẳng định một cách đúng đắn rằng nếu có thể tạo ra các màu sắc rực rỡ và hấp dẫn ấy với những đặc tính vật lý và sinh hóa mà các loài sinh vật đã có tự bao giờ, thì đó không chỉ là một bước đột phá. Đó còn là một thông điệp marketing có sức thuyết phục và tạo ấn tượng tốt trong một bộ phận ngày càng lớn hơn của những nhà sản xuất và người tiêu dùng đang tìm kiếm những khả năng không độc hại và không gây ô nhiễm. Mục tiêu của ông là thành lập một cơ sở nghiên cứu công nghệ cho những đổi mới có thể áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Kỹ thuật photon có thể sắp đem lại những kết quả trong việc tạo màu sắc không cađimi, chì hay crom!

Kỹ thuật chế tạo có lẽ sẽ đơn giản như trong ngành thủy tinh. Nếu kế hoạch tỏ ra thành công thì sẽ có rất nhiều khả năng. Các thử nghiệm đầu tiên đã có tính thuyết phục. Ứng dụng đầu tiên dành cho ngành mỹ phẩm, một lĩnh vực đặc biệt quan tâm đến việc tạo ra màu sắc khác với những gì đang được cung cấp ở thị trường hiện nay. Vì mỹ phẩm không chỉ làm đẹp mà còn chăm sóc da nên công trình của Parker có nhiều khía cạnh. Những công ty cố gắng tự cải thiện với một góc “tươi tắn và tự nhiên” trong chiến lược marketing của họ sẽ quan tâm đến cách tiếp cận sáng tạo ấy. Nỗ lực nghiên cứu của Parker rất có thể là một cái mốc trong phát triển công nghiệp và một mặt bằng cho những ngành công nghiệp mới thật sự hài hòa với hệ sinh thái. Chỉ còn thách thức duy nhất là tổ chức việc cung cấp.

Ngoài các mỹ phẩm ra, còn có những ứng dụng khác như lớp phủ trên bề mặt đồ dùng thủy tinh và pha lê không dựa vào chì như thông thường. Có thể tạo một mẫu trang trí mới nếu khéo léo lồng một miếng thủy tinh chứa một vi cấu trúc thích hợp vào tượng một con thú bằng pha lê. Nó sẽ phát ra những ánh chớp màu ngoạn mục hơn lăng kính thủy tinh rất nhiều. Hiệu ứng thị giác mà nó tạo ra không những giống hiệu ứng của con vật thật mà còn dựa vào một mẹo đồng nhất với mẹo của con vật ấy nữa.

CHẤT THẢI CỦA NGÀNH NÀY, NGUYÊN LIỆU CỦA NGÀNH KHÁC

Buổi trò chuyện bên bàn ăn ở tiệm Café des Deux Magots rất sôi nổi. De Broglie nhận xét về khối lượng chất thải sinh học lớn không thể tưởng tượng trong công nghiệp chế biến cà chua và lưu ý: Toàn bộ chất thải đó có thể trở thành nguyên liệu để sản xuất mỹ phẩm và chất chống nắng.

Vị trí nhà máy chế biến cà chua được lựa chọn cẩn thận nhằm giảm thiểu khoảng cách từ đó tới nông trại, để khi cà mới hái vừa được vận chuyển đến, người ta có thể làm bột nhão cà chua ngay. Unilever, công ty chế biến cà chua lớn nhất thế giới, đạt mức trung bình 1,65 triệu tấn mỗi năm. Với khối lượng đó, nhà máy của Unilever tạo ra một dòng thải lớn gồm tất cả những gì không được chế biến và đóng gói. Hàng năm, nó thải ra tới 30.000 tấn vỏ cà chua. Nếu như Unilever có thêm hoạt động sản xuất thuốc chống nắng với hoạt chất lycopen lấy từ vỏ cà chua thì chất chống tia tử ngoại dựa vào titan sẽ xuống giá ngay và trở thành lỗi thời. Vỏ cà chua là một nguyên liệu tái tạo miễn phí; hơn nữa, nếu sử dụng nó, nhà máy sản xuất bột nhão cà chua sẽ tiết kiệm được chi phí loại bỏ chất thải.

So với cà phê, đúng là lượng chất thải từ cà chua rất ít. Tuy vậy, phải dùng đến hàng ngàn mét khối nước để đẩy bã cà qua hệ thống xử lý nước thải. Và khoảng ba phần trăm lượng chất thải rắn còn lại trở thành rác. Nó bị bỏ qua vì những nhà quản lý dây chuyền cung cấp và chính sách doanh nghiệp đều tập trung vào mối lợi ngắn hạn, không tìm kiếm giá trị nào từ chất thải. Nhưng đối với chúng ta, số phần trăm nhỏ ấy thật đáng chú ý. Trong doanh nghiệp có thành ngữ: một penny tiết kiệm được ở mỗi sản phẩm là một triệu nhiều hơn ở tổng số. Tuy nhiên, logic ấy không được áp dụng chừng nào một đầu ra còn bị xem là chất thải. Chính vì vậy mà các hệ sinh thái là nguồn cảm hứng thật sự vì thế giới tự nhiên tìm thấy giá trị ở “chất thải”.

Điều mà các hệ thống tự nhiên dạy chúng ta là không thể đạt tới hiệu quả nguyên liệu chỉ bằng một quá trình duy nhất. Lúc nào cũng có nhiều nhiệm vụ phải hoàn thành, như trường hợp vỏ cà chua minh họa xuất sắc. Vỏ cà tách ra khỏi dòng chất thải không những là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất những chất chống oxy hóa và tia tử ngoại, mà còn để tạo màu đỏ thực phẩm tự nhiên và an toàn cho nhiều sản phẩm đông lạnh từ cá hồi đóng gói, dâu tây cho đến kem. Do đó, nếu cà chua là ngành kinh doanh cốt lõi thì những công ty con trong các lĩnh vực sức khỏe (chống UV), chăm sóc thân thể (mỹ phẩm), đánh bắt cá (thực phẩm có chất đạm) và kem (đồ ăn tráng miệng) sẽ bổ sung cho nó trong một mô hình thác nhiều tầng. Các oxit sắt và phẩm màu nhân tạo có nguồn gốc từ dầu lửa và khoáng sản kim loại chỉ cung cấp một sản phẩm và một dòng thải vô trách nhiệm. Lycopen là một phần của nhóm nguyên vật liệu hữu dụng có thể được tách ra khỏi dòng thải sinh học. Son đỏ làm bằng vỏ cà chua có lẽ sẽ có một nét đặc sắc riêng. Thật vậy, nếu phụ nữ biết những chất nào được sử dụng để làm son hiện nay, thì sẽ không thể cưỡng lại được loại son từ vỏ cà chua.

Một kế hoạch kinh doanh tích cực sẽ bao gồm các việc sau: phát triển những công nghệ chiết xuất và chế biến lycopen; biết rõ tiềm năng chiết xuất lycopen từ vỏ cà; đánh giá khối lượng và giá sản phẩm chống UV được tiêu thụ ở thị trường; và xác định khối lượng và giá phẩm đỏ mà ngành công nghiệp thực phẩm sẽ mua. Một nhà máy sản xuất lycopen từ vỏ cà chua xây dựng gần nhà máy chế biến cà có thể bán lycopen với giá cạnh tranh cho ngành sản xuất màu an toàn thực phẩm và thuốc chống tia cực tím. Chuyển đổi trong việc quản lý chất thải nhằm thúc đẩy đổi mới sẽ tạo nhiều việc làm ở địa phương, cung cấp sản phẩm chất lượng cao với giá hạ, thay thế những hoạt động doanh nghiệp không bền vững và giúp bảo đảm sức khỏe, giảm phơi nhiễm nguy hại. Một mô hình kinh doanh vừa thân thiện với môi trường vừa bảo đảm về mặt tài chính như thế có thể thành công trên nhiều phương diện.

Phân tích chi phí cho thấy nếu chỉ chiết xuất lycopen thôi từ trái cà chua thì sẽ rất tốn kém. Kết quả ấy đúng nếu như chúng ta bỏ phí phần cà còn lại, mặc dù chính điều vô lý này đã được “hợp lý hóa” bởi ngành công nghiệp hiện nay. Với một phân tích kinh tế trong phạm vi hẹp như trên, phẩm màu và chất phòng ngừa UV sản xuất từ trái cà chua theo đề nghị của Parker không khi nào có thể cạnh tranh được với oxit titan trong nước thơm chống nắng. Nhưng nếu nguyên liệu cho cả hai là vỏ cà chua thì đó là kinh doanh. Tạo ra hai sản phẩm (chất chống tia tử ngoại và phẩm màu) có giá trị gia tăng từ một dòng thải là một việc tốt hơn nhiều. Logic ấy không được giảng dạy trong các trường đại học kinh tế giỏi nhất thế giới, những nơi mà chiến lược kinh doanh - năng lực cốt lõi được bênh vực bởi một phân tích dòng tiền không xét hết mọi khía cạnh. Dòng thu nhập kép từ nguyên vật liệu miễn phí dẫn đến một dòng tiền tổng hợp lớn mà riêng việc chế biến cà chua chẳng khi nào đạt tới được.

Ngoài vỏ cà ra, mô hình kinh doanh tích cực còn có thể sử dụng cả hạt thải ra từ quá trình chế biến cà chua. Hạt cà từ những máy chế biến bột nhão với khối lượng lớn thường bị vứt vào bãi rác hoặc bán rẻ cho người chăn nuôi bò. Giá trị dinh dưỡng của hạt cà rất thấp đối với bò − nó chỉ là một chất độn, chớ không phải là thức ăn gia súc. Tuy nhiên, hạt cà lại chứa nhiều chất vi lượng hỗ trợ sức khỏe và những axit béo không bão hòa làm da mềm mại. Như vậy, nếu nguyên vật liệu được sử dụng phù hợp hơn với thị trường, hạt cà chua sẽ được chế biến thành những sản phẩm dưỡng da hay thức ăn bổ dưỡng cho chúng ta.

Nhu cầu thế giới về những sản phẩm chế biến từ cà chua − cà nấu chín, lát mỏng và thái hạt lựu, đóng hộp, cho vào chai, với đủ mọi mùi vị quốc tế – cũng có thể đáp ứng nhu cầu về thuốc chống nắng, mỹ phẩm và phẩm màu bằng cách sử dụng vỏ và hạt cà chua. Việc lưu chuyển nguyên vật liệu như thế đem lại nhiều cơ hội độc đáo để phát triển những thị trường đầy hứa hẹn, sáng tạo những ứng dụng thành công và đạt tới những nhà máy chạy hết công suất. Nếu những cơ sở sản xuất các hàng tiêu dùng nói trên được đặt gần trung tâm chế biến cà chua ban đầu thì chi phí vận chuyển sẽ rất nhỏ. Cụm công nghiệp này sẽ đóng góp vào dòng tiền mặt, giảm chi phí và tạo công ăn việc làm.

NHÀ MÁY LỌC SINH HỌC TƯƠNG LAI

Cách thức đưa dòng chất thải trở lại dòng dinh dưỡng làm rõ những nét đại cương của một nhà máy lọc sinh học. Ý tưởng về nhà máy lọc sinh học được phát triển đầu tiên bởi GS.TS Carl-Göran Hedén, thành viên Câu lạc bộ Rome và Hàn lâm viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển. Ý tưởng ấy dẫn đến khả năng sản xuất nhiều hơn với những gì đã được thu hoạch hay chế biến. Với dự kiến về một quá trình lưu chuyển chất dinh dưỡng và nguyên vật liệu, ông phát minh một thiết bị để biểu diễn việc chế biến tất cả các hóa chất và chất xúc tác trong một chu trình khép kín. Linhin, hemi-xenluloza, xenluloza, lipit và tinh dầu đều được tách ra từ một gốc duy nhất. Thu nhập tăng gấp ba chỉ nhờ việc loại trừ chất thải.

Trong trường hợp cà chua, chúng ta có thể tính số việc làm được tạo ra bằng cách thực hiện ý tưởng nhà máy lọc sinh học. Số việc làm thực có thể lớn hơn dự kiến. Theo báo cáo của Tổ chức Lương Nông Liên Hợp Quốc, diện tích canh tác cà chua trên toàn thế giới là chín triệu mẫu Anh. Lượng thu hoạch toàn cầu là gần 100 triệu tấn. Riêng Hoa Kỳ sản xuất 10 triệu tấn. Xem xét về mặt doanh nghiệp, chúng ta có thể nói là thế giới bỏ phí hai triệu tấn nguyên liệu cho việc sản xuất chất phụ gia, phẩm màu và tinh dầu. Con số ấn tượng ấy cho phép chúng ta nhận thức rằng phẩm màu và chất chống tia cực tím dựa trên kim loại có thể được thay thế mà không ảnh hưởng đến Trái Đất và cũng không cạnh tranh với việc sản xuất thực phẩm như trường hợp trồng bắp để sản xuất nhiên liệu hay chất dẻo. Trái Đất đã sản xuất mọi thứ cần thiết; chúng ta chỉ cần sử dụng những gì có được.

Hiện nay, trung bình mỗi tấn phẩm màu giá 2.000 đô la. Màu tự nhiên từ vỏ cà chua có thể chỉ có giá xấp xỉ 1.000 đô la mỗi tấn, vì nguồn nguyên liệu hoặc là miễn phí hoặc chỉ tốn chi phí vận chuyển ở địa phương. Nguyên liệu rẻ cho phép sản xuất phẩm màu với chi phí cơ bản thấp. Cơ hội kinh doanh mới này có thể làm giảm bớt chi phí tới khoảng hai tỉ đô la. Đó là giá trị của những gì bị lãng phí hiện nay: vỏ cà chua bị vứt bỏ vào bãi rác, cho gia súc nhai ngấu nghiến nhưng không tiêu hóa và để mặc khí metan phát sinh trong quá trình phân hủy. Ở Brazil (nơi Unilever đang có nhà máy chế biến mới nhất), công nhân sống thoải mái với mức thu nhập 10.000 đô la mỗi năm. Chúng ta có thể khẳng định rằng với doanh thu hai tỉ đô la trong một nước như Brazil sẽ tạo ra 100.000 việc làm.

Những con số ấy đã gây ra một cuộc tranh luận rộng rãi. Trước khi bắt đầu đánh giá ước lượng, chúng ta cần nhớ lại các động lực thị trường. Nếu cái gì giá đắt thì tuy được ưa chuộng, nhu cầu vẫn thấp. Khi giá giảm, nhu cầu sẽ tăng lên. Những nghiên cứu về tính đàn hồi giá cho thấy việc hạ giá những sản phẩm được yêu chuộng sẽ khiến nhu cầu tăng quá mức cân xứng. Nếu như các sản phẩm sinh hóa có nguồn gốc cà chua có thể mua được với giá bằng nửa giá thông thường hiện nay thì chúng sẽ rẻ hơn những hàng đang khống chế thị trường và kích thích nhu cầu tăng lên. Nơi nào việc thay thế những lựa chọn không bền vững là một phần của sự cải tiến, thì nhu cầu tổng thể cũng sẽ tăng. Bã táo ép (xác táo sau khi ép lấy nước) và bã nho (vỏ và hạt nho từ việc ép nho) là hai thí dụ điển hình của những nguồn nguyên liệu phong phú khác có thể được sử dụng theo cách tương tự.

Trên toàn thế giới, hai triệu tấn chất thải từ việc chế biến cà chua chỉ tương ứng với 12% lượng chất thải từ cà phê. Nhưng dòng thải ấy có thể cung ứng mọi thứ phẩm màu cần thiết cho các hãng sản xuất son môi. Phẩm màu từ chất thải cà chua sẽ giúp phòng ngừa tia tử ngoại một cách chắc chắn, tự nhiên, tốt hơn và với giá rẻ hơn. Chúng đồng thời giúp phụ nữ tăng thêm vẻ đẹp. Nhưng son môi làm bằng vỏ cà chua không có mùi vị của cà! Đó là nền tảng của nền kinh tế mới đang xuất hiện nơi chân trời. Mặc dù nó không chỉ còn là một ý tưởng, bạn hãy mường tượng xem điều gì sẽ xảy ra nếu mọi sản phẩm đều tuân theo logic của nó. Thêm một lần nữa, Nền Kinh tế Xanh Lam của chúng ta hoạt động với những gì chúng ta có, đáp ứng những nhu cầu cơ bản, đạt tới một sự bền vững lớn hơn mọi dự kiến chúng ta có từ trước tới nay. Nó cũng tạo ra việc làm và xây dựng vốn xã hội, đồng thời cạnh tranh thắng lợi ở thị trường.

Như chúng ta có thể mường tượng, hai người đang dùng cơm chiều ở tiệm Les Deux Magots có nhiều điều để thảo luận – có lẽ đó là một cuộc trò chuyện nhiều kết quả nhất. Nếu Heinz và Unilever − hai hãng chế biến cà chua khổng lồ của thế giới – bỏ lỡ các cơ hội ấy, thì sẽ xuất hiện những mối hợp tác doanh nghiệp tích cực đưa khoa học và dòng thu nhập lên một mức độ cao hơn: lợi ích từ việc đáp ứng những nhu cầu cơ bản của mọi người − kể cả việc sinh sống trên một hành tinh xanh khỏe mạnh.

CHƯƠNG MƯỜI

DỰ KIẾN NHỮNG LỰA CHỌN NĂNG LƯỢNG MỚI

Nếu không đổi hướng đi, thì cuối cùng có thể bạn sẽ đến nơi mà bạn nhắm đến.

– Tục ngữ Trung Hoa

Các học sinh lớp bốn ở Yokohama (Nhật Bản) rất phấn khởi: mỗi em được một trái chuối thơm ngon và được phép ăn trong giờ học. Cô giáo cũng cho mỗi em một quả trứng luộc. Các em được hướng dẫn cắt nhỏ vỏ chuối bằng kéo, tán vỏ trứng thành bột rồi trộn hai thứ lại và cho một ít nước vào. Kế đó, hai đầu dò của một volt kế được cắm vào bột nhão tạo ra như thế. Mọi học sinh đều reo lên và vỗ tay nồng nhiệt: cái volt kế chỉ một dòng điện!

Phản ứng ở Nhật không khác gì ở Curitiba (Brazil) hay Stellenbosch (Nam Phi): người lớn ngạc nhiên còn trẻ em thì hào hứng. Chúng ta chỉ quen với những thiết bị năng lượng hiện đại như máy tạo hơi nước, nhà máy điện hạt nhân, nhà máy nhiệt điện than, nhà máy thủy điện và pin mặt trời. Nhưng các thiết bị ấy đều mới có trên Trái Đất. Trong khoảng thời gian kéo dài bốn tỉ năm trước đây, không ai dựa vào bất cứ một điều kỳ diệu nào của kỹ thuật con người. Một kết quả của sự tài tình đó là chúng ta phải đấu tranh chống biến đổi khí hậu do thải quá nhiều CO 2 và đối mặt với phí tổn xã hội lâu dài của việc tồn trữ và khống chế chất thải hạt nhân.

Trong khi nhận điện từ mạng lưới, chúng ta không ý thức rằng tim người chỉ cần 0,2 volt kết hợp từ những điện tích 70 milivolt để điều tiết sự lưu thông của 250 galong (1.125 lít) máu mỗi ngày qua cả bốn ngăn tim. Nguồn cung cấp điện của nó không gì khác hơn là những hợp chất sinh hóa của kali, natri và canxi. Hoàn toàn không có pin và dây dẫn điện. Cũng không cần đến một kim loại độc hại nào. Thật vậy, nhờ chế độ ăn uống chọn lọc được phát triển qua hàng ngàn năm, chúng ta hấp thụ một hỗn hợp phân tử không ngừng tạo ra những hợp chất sinh hóa để giúp tim, não và thần kinh hệ của chúng ta hoạt động mà không cần bảo quản – hoạt động đều đặn trong hàng chục năm hay lâu hơn nữa. Không một nhà máy điện nào cung cấp năng lượng một cách chắc chắn như các phản ứng sinh hóa diễn ra trong cơ thể chúng ta.

Amory Lovins, một sáng lập viên của viện Rocky Mountain Institute, là một trong những người có tư duy sáng tạo nhất về năng lượng. Ông thường chỉ ra rằng hệ thống sản xuất năng lượng tập trung của chúng ta, bao gồm những nhà máy điện khổng lồ với vô số dây và cáp dẫn điện tới mọi nhà như những xúc tu bạch tuộc, không phải là hệ thống lý tưởng để đạt tới việc cung cấp điện bền vững. Nếu chúng ta dành thì giờ quan sát cách thức những hệ thống tự nhiên đã bảo đảm việc cung cấp năng lượng liên tục trong hàng ngàn năm, thì chúng ta sẽ thấy rõ không một máy phát điện chủ yếu nào trên thị trường hiện nay áp dụng các nguyên lý ấy. Trên thực tế, những tổn hại không chủ ý gây ra bởi hệ thống năng lượng của chúng ta đang đe dọa phá hủy các hệ thống hỗ trợ đời sống mà chúng ta phụ thuộc vào.

Ngày nay, các phương tiện cung cấp năng lượng đang làm nghiêng cán cân về phía khó khăn. Việc phát thải quá nhiều ba thứ khí nhà kính − carbon dioxit (CO 2 ), metan (CH 4 ) và oxit nitơ (N 2 O) − đã có tác động lan tràn trên lớp không khí mỏng bao quanh hành tinh của chúng ta. Bầu không khí dễ bị tổn thương bao bọc Trái Đất là kết quả của sự tương tác giữa nó và lớp phủ thực vật trong hàng triệu năm. Vì chỉ còn ít hơn 30% diện tích rừng ban đầu, nếu chúng ta không bắt đầu tái trồng rừng trên diện rộng ở khắp các vùng khí hậu, thì nền tảng duy trì bầu không khí sẽ bị lung lay tới mức không thể cứu vãn được nữa. Nguyên nhân đã rõ ràng. Carbon dioxit chủ yếu phát sinh từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, khí metan từ chất thải động vật, còn ôxít nitơ thì từ phân đạm dùng để bón cây nông nghiệp. Chúng ta đã tạo ra một hệ thống giống hệt một tàu chở dầu khổng lồ được điều khiển tự động. Nó rất khó ngừng lại, cần nhiều thời gian để đổi hướng đi và không có người quyết định mau lẹ để tránh va chạm.

Chúng ta chỉ nghiêm túc trong việc sử dụng năng lượng hiệu quả sau cuộc khủng hoảng dầu lửa lần đầu năm 1974. Câu lạc bộ Rome đã cảnh báo về cái vòng lẩn quẩn của bùng nổ dân số, tăng sản lượng công nghiệp cùng với nhu cầu năng lượng, và ô nhiễm môi trường thái quá. Tuy nhiên, gần như mọi khả năng thay thế hiện nay đều có những khuyết điểm lớn. Không khả năng nào mô phỏng cách giải quyết vấn đề năng lượng của các hệ thống tự nhiên qua hàng triệu năm. Tệ hơn nữa, đa số những lựa chọn ấy không có ý nghĩa về mặt kinh tế. Rốt cuộc rồi chúng ta phải tiến xa hơn sự lựa chọn tạm thời những nguồn năng lượng hạt nhân, mặt trời và gió, cũng như khí hydro; chúng ta phải tiếp nhận những giải pháp thành công của các hệ sinh thái không ngừng tái tạo, lọc sạch nước và khí trời.

Những quốc gia chọn điện nguyên tử làm nguồn năng lượng hỗ trợ thường không hỏi ý kiến người dân, khiến họ phải tự bảo hiểm rủi ro cho mình. Những người ủng hộ năng lượng hạt nhân nên hỏi các hãng bảo hiểm dẫn đầu trên thế giới xem họ có sẵn sàng bảo hiểm rủi ro mà không cần bảo đảm từ nguồn thuế hay không. Họ sẽ thấy là không một công ty bảo hiểm nào muốn lập hợp đồng bảo hiểm cho một cơ sở sản xuất điện nguyên tử, ngoại trừ khi chính phủ đồng ý chấp nhận rủi ro hoàn toàn và mãi mãi! Điều ấy không tạo ra giá trị cũng như việc làm.

XEM XÉT LẠI CHÍNH SÁCH NĂNG LƯỢNG ĐIỀU TIẾT NHU CẦU

Trong tự nhiên, đa số các loài tự đáp ứng nhu cầu cơ bản bằng những nguồn chúng có được. Chúng ta có thể mô phỏng thực tế ấy như thế nào trong việc sản xuất và tiêu dùng năng lượng? Nếu chúng ta xem xét cách thức các hệ thống tự nhiên tạo ra năng lượng một cách hiệu quả qua hàng triệu năm, có lẽ chúng ta sẽ khám phá những phương pháp cắt giảm nhu cầu theo hệ số 10 hay thậm chí 20, đồng thời tạo cơ hội tiếp cận cho nhiều người hơn. Từ đó nảy sinh ý tưởng về một hệ thống tiêu dùng đòi hỏi rất ít năng lượng từ bên ngoài, giảm đáng kể nhu cầu khoáng sản và sự ô nhiễm do khí nhà kính gây ra. Mô hình kinh doanh mới mà chúng tôi dự kiến sẽ thực sự xóa bỏ vài tổn hại không chủ ý mà tới nay người ta đã im lặng chịu đựng. Đây là phương pháp mới để điều tiết bên cầu: can thiệp phía bên cung. Nếu chúng ta sử dụng tốt hơn những gì hiện có, nếu chúng ta tái trang bị nhằm đạt hiệu quả cao hơn, nếu chúng ta biết cách sản xuất bền vững, thì đó có nghĩa là chúng ta đã hiểu các định luật vật lý. Cuối cùng, chúng ta sẽ có được cách sử dụng vật chất tốt nhất. Thay thế cái gì bằng không gì cả và tái sử dụng chất thải như một nguyên liệu có nghĩa là chúng ta cần ít hơn nhưng sản xuất nhiều hơn.

Qua thời gian, mọi loài đều thích ứng nhằm phát triển và bảo tồn năng lượng mà chúng cần để sưởi, làm mát, vận chuyển hay biến đổi. Cá heo xám (bottlenose dolphin) và cá voi biết cách làm giảm sức cản, cá thu vây xanh có khả năng bảo tồn nhiệt. Cá bò hòm (boxfish) đã truyền cảm hứng cho ngành thiết kế ô tô với tính hiệu quả ưu việt của nó. Chất chống đông tự nhiên được tạo ra bởi mọt bột vàng; bào ngư làm đồ gốm trong nước lạnh. Chúng ta còn có thể kể thêm ánh sáng lạnh của cá mực, chất kích thích ngủ đông của gấu Bắc cực, năng lượng ở thể rắn do địa y [1] sản xuất, khả năng trượt không ma sát của thằn lằn cát A-Rập, kỹ năng thu thập nước của bọ sa mạc và hệ thống điều hòa nhiệt độ được hoàn thiện bởi loài mối. Mỗi sự thích ứng đều chứng minh các loài sinh vật có khả năng phát triển những cách thức đạt hiệu quả năng lượng tối đa. Khi các đóng góp của chúng được kết hợp chặt chẽ trong những hệ sinh thái lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng, thì chúng ta không thể không thán phục sự hài hòa và tính chính xác của chúng. Năng lượng chẳng bao giờ là một mục đích tự thân nhưng là phương tiện để đạt mục đích. Gần như năng lượng lúc nào cũng mang lại thực phẩm và nước, tạo ra chỗ ở, làm dễ dàng việc đi lại (để tìm thực phẩm hay bạn tình) và hỗ trợ sức khỏe. Các hệ sinh thái sản xuất năng lượng hiệu quả hơn những phương pháp của chúng ta rất nhiều. Tự nhiên dạy chúng ta biết rằng việc thay thế “cái gì đó” bằng “không gì cả” có thể mang lại những giải pháp bất ngờ mà chúng ta cần để đạt tới sự bền vững và sáng lập những ngành công nghiệp của tương lai.

Ý tưởng như thế này: thay thế cái gì bằng không gì cả hay bằng cái gì rất nhỏ và hoàn toàn khác cái được thay thế. Đây là một cách làm khác về cơ bản để giải quyết các vấn đề năng lượng của chúng ta. Nó cũng nhấn mạnh sự cần thiết phải thay đổi mô hình kinh doanh để giảm bớt sự phụ thuộc vào dầu lửa và khoáng chất, những thứ được chế biến bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch nhiều hơn nữa.

Bạn hãy nhớ lại miếng đắp màng mỏng CoroPatch của Reynolds; nó theo dõi liên tục nhiệt độ, nhịp tim, lượng đường trong máu và chức năng của tim mà không cần dây điện hay pin. Nó giúp tiết kiệm tiền bạc và cung cấp dữ liệu theo thời gian thực. Thay vì máy điều hòa nhịp tim, cũng có thể sử dụng công nghệ đó để hướng dòng điện từ mô lành mạnh tới mô bị hư hại. Cuối cùng, có lẽ nhờ nó mà chúng ta sẽ đạt tới mức có thể loại bỏ mọi thứ pin và dây dẫn điện, một sự tiết kiệm nguyên vật liệu và năng lượng lớn lao. Hàng tỉ cục pin nhỏ dựa vào những kim loại hiệu suất cao được sản xuất để rồi cuối cùng bị thải bỏ; những kim loại ấy sẽ không còn để khai thác lâu hơn nữa.

Bạn hãy nhớ lại kỹ thuật nano tơ của Fritz Vollrath. Ở những nơi mà polyme nhân tạo (chất dẻo) đã thay thế kim loại trong suốt 50 năm qua, nó làm tăng nhu cầu dầu lửa, nguyên liệu cho chất dẻo ấy. Đây lại là cơ hội để sử dụng công nghệ đã được đánh giá, thử nghiệm và phát triển; công nghệ phản ánh những phương pháp của tự nhiên cũng như kinh nghiệm và sự hiểu biết của nhà nông trong 40 thế kỷ. Với việc thay thế titan bằng tơ, nhu cầu thép và kim loại hiệu suất cao sẽ giảm một cách ấn tượng. Lượng tiêu dùng khoáng sản và năng lượng cũng sẽ giảm đáng kể. Việc nghiên cứu vi khuẩn tạo chelate có thể đáp ứng nhu cầu kim loại bằng cách thu hồi nó từ vi khuẩn đã chết. Thay vì sử dụng xưởng luyện kim hoạt động ở nhiệt độ cao, việc thu hồi kim loại bằng cách tạo chelate có thể được thực hiện ở nhiệt độ của môi trường chung quanh, do đó ít cần năng lượng.

Hãy nhớ lại đổi mới của Bruce Roser, áp dụng quá trình tự nhiên để ổn định những dược phẩm dễ bị nhiệt độ phá hủy. Không cần làm lạnh vắc-xin nữa, chúng ta có thể tiết kiệm 300 triệu đô la chi phí cung cấp dịch vụ y tế ở các nước đang phát triển. Một danh sách những công nghệ “thay thế cái gì đó bằng không gì cả”, nếu được thực hiện trong những hệ thống cung cấp dịch vụ y tế và sản xuất thực phẩm của chúng ta, sẽ làm giảm mức tiêu thụ năng lượng hơn nữa. Lượng năng lượng tiết kiệm được sẽ rất to lớn, không những nhờ bảo tồn, mà còn nhờ tái sử dụng nguyên vật liệu.

Hãy nhớ lại công nghệ xoáy nước của Curt Hallberg. Nguồn năng lượng lớn nhất và đáng tin cậy nhất của Trái Đất có nguồn gốc từ trọng lực. Chúng ta không thể bỏ lỡ những cơ hội mà một lực mang lại cho chúng ta suốt 24 giờ trong ngày, chứ không chỉ khi trời sáng. Vì vậy, gần như mọi sinh vật đều thích ứng với cái lực có thể dự đoán ấy và sử dụng nó để đáp ứng tốt nhất nhu cầu của chúng. Một xoáy nước được tạo ra một cách chắc chắn bởi trọng lực và có khả năng cung cấp nước uống chỉ với một lượng năng lượng tối thiểu. Nếu được sử dụng để diệt khuẩn và khử khí hòa tan trong nước, sức xoay tròn của xoáy nước có thể thay thế các chất diệt khuẩn và giảm mức tiêu dùng năng lượng.

KHÁM PHÁ NHỮNG KHẢ NĂNG MỚI VỀ NĂNG LƯỢNG

Lạ làm sao, những gì chúng ta mô tả là phát minh thật ra đã được các hệ sinh thái của Trái Đất đầy sức sống của chúng ta tạo ra hàng vạn kỷ năm về trước. Khi Thomas Edison sáng chế bóng đèn, ban đầu ông dùng dây tóc làm bằng tre, một vật liệu giàu chất sắt tự nhiên. Một trăm năm sau, bóng đèn đầu tiên ấy vẫn còn có thể thắp sáng. Tuy nhiên, trái với nhận thức thông thường, Edision không phát minh ra điện. Nó đã được dùng trong các tế bào hàng tỉ năm rồi. Những khác biệt tí ti về độ pH ở hai mặt đối nhau của một màng tế bào tạo ra dòng điện cực nhỏ, thường quá nhỏ để có thể đo được. Dòng điện trong các hệ thống tự nhiên không bao giờ dựa vào kim loại nhưng có thể lưu thông gần như không trở ngại. Năng lượng truyền qua dây kim loại trong pin đòi hỏi phải khai thác quặng và gây ô nhiễm nặng nề cả trong quá trình chế biến lẫn khi đã qua sử dụng. Tre và cá voi là hai loài sinh vật có thể dạy chúng ta nhiều điều về điện và tính dẫn điện.

Thiên nhiên khai thác sáu nguồn điện: nhiệt, ánh sáng, lực ma sát, áp suất, từ trường và những hệ thống sinh hóa. Lực từ trường góp phần lớn nhất vào việc sản xuất điện trên toàn thế giới. Những nhà máy điện, cho dù thủy điện, nhiệt điện than, hạt nhân hay điện sản xuất từ khí metan, tất cả đều sử dụng lực từ tính như một phương tiện hữu hiệu để tạo ra điện. Nó được tạo ra bằng cách quay tròn một cuộn dây kim loại trong một từ trường. Điện do ánh sáng tác động trên tấm pin mặt trời đang dần dần được sử dụng nhiều hơn nhưng với chi phí cao. Những dòng điện yếu hơn có thể sinh ra trực tiếp từ nhiệt, áp suất và lực ma sát. Phản ứng hóa học trong pin một mặt là phương tiện sản xuất điện xưa nhất, mặt khác lại có tác động lớn nhất đối với đời sống của chúng ta. Các hợp chất sinh hóa tạo ra nguồn điện chủ yếu trong cơ thể và được cung cấp cùng với thức ăn của những loài cá biệt – nhưng không đáng kể về mặt công nghiệp. Hệ thống sinh hóa hoàn hảo của cá phát điện là một kỹ thuật kỳ diệu, đặc biệt là khả năng cách điện của nó.

Các hệ thống tự nhiên không dựa vào bất cứ một phương pháp cực đoan nào mà con người đã nghĩ ra. Trong thiên nhiên, lửa và sự thiêu hủy là ngoại lệ chứ không phải qui tắc. Thậm chí một vật chứa đến 50% chất khô cũng không bị thiêu hủy. Con người dễ cầu viện đến lửa để đốt tất cả những gì họ cho là rác, kể cả nước. Đó là một chính sách chủ yếu trong nông nghiệp, công nghiệp và ngành vệ sinh công cộng. Mỗi khi không biết làm gì với một vật nào đó, chúng ta đốt nó. Mới đây, một số chuyên gia biện luận rằng phản ứng nhiệt phân (sự phân hủy hóa học bằng cách thiêu đốt) giúp thu hồi lại năng lượng tiềm ẩn trong những vật liệu phức tạp. Thậm chí có cả những công ty hỗ trợ việc thiêu đốt nước! Đáng ngạc nhiên là sau nhiều năm tài trợ cho hoạt động nghiên cứu, Nestlé – công ty chế biến cà phê hòa tan lớn nhất thế giới – đã kết luận rằng thiêu chất thải cà phê (chứa hơn 80% nước) là lựa chọn thân thiện với môi trường nhất!

Việc quan sát những nguồn năng lượng tự nhiên đem lại nhiều hứng thú. Mặc dù có lẽ chúng ta hiểu rõ định luật hấp dẫn, ít ai đặt câu hỏi: lúc đầu – trước khi trái táo thành hình và tuân theo định luật hấp dẫn – những thành phần của nó đã bất chấp định luật ấy như thế nào. Chính cái nhìn mới mẻ về các lực tác động trong các hệ sinh thái đem lại cho chúng ta trạng thái tinh thần thích hợp để tìm những giải pháp lâu dài cho tình trạng khó khăn về năng lượng của chúng ta.

Trái dừa chứa đầy nước bằng cách nào? Nó không có bơm và cũng không tự hút nước mưa được. Cây dựng lên cái cấu trúc to lớn của nó như thế nào? Làm sao sức thẩm thấu trong cây có thể mạnh hơn lực hút của trái đất, đẩy nhựa chứa dưỡng chất qua hệ thống mao mạch của nó? Dĩ nhiên các lực tự nhiên ấy tác động qua lại với sức căng bề mặt và sức hút mạnh mẽ của mặt trăng. Sức hút này là nguyên nhân của thủy triều, một lực luôn luôn có thể dự đoán khác trong thế giới vật lý của vũ trụ. Có nhiều lực được tận dụng bởi các hệ thống tự nhiên, rất triệt để và ở những mức độ thật nhỏ, cho phép mọi loài sinh vật phát triển riêng cho mình những nguồn năng lượng cần thiết. Điều này hoàn toàn tương phản với những giải pháp mà chúng ta nghĩ ra và tài trợ. Những giải pháp hiện nay có vẻ dễ thực hiện nhưng chúng rất kém hiệu quả so với các giải pháp trong tự nhiên. Đó là lý do tại sao chúng ta lãng phí nhiều năng lượng, và tại sao giờ đây chúng ta phải hỏi: “Đâu là những cơ hội thực sự?”

ÐIỆN NĂNG TỪ ÐỘ pH

Trong khi con người tranh luận về việc sản xuất điện nguyên tử, mặt trời, nhiệt than và quang voltaic, các hệ thống tự nhiên chuyển yêu cầu năng lượng cho mọi thành viên đóng góp trên cơ sở của sự chênh lệch độ pH. Cây tạo ra dòng điện từ sự khác biệt giữa đất và chính nó. Hoạt động của các ion hydro (pH) là một yếu tố quan trọng trong sự cân bằng năng lượng tự nhiên vì nó điều chỉnh tốc độ của những phản ứng sinh hóa. Nó điều tiết cường độ hoạt động của các enzim cũng như vận tốc dòng điện chảy qua cơ thể chúng ta. Độ pH cao có nghĩa là một chất hay một dung dịch có độ kiềm cao và một điện trở lớn. Do đó, dòng điện chảy chậm khi độ pH cao. Về mặt sinh hóa, cái gì có tính kiềm thì chậm. Nếu một dung dịch có tính axit thì dòng điện chảy nhanh. Một bình ắc quy ô tô có tính axit nên nó khởi động xe của bạn mau lẹ trong những ngày lạnh. Hãy so sánh một ắc quy chì có tính axit với một pin đèn chớp có tính kiềm. Pin đèn chớp phóng điện chậm hơn. Các hệ thống tự nhiên sử dụng liên tục tác động qua lại ấy mà không khi nào cần đến chì (ắc quy xe) hay lithi (pin đèn chớp). Trong các sinh vật, màng tế bào là cổng điều tiết dòng điện. Có khi nó để điện tử qua mau, có khi để qua chậm; việc điều chỉnh độ pH của nó quyết định vận tốc của dòng điện.

ÐIỆN NĂNG TỪ SỰ CHÊNH LỆCH NHIỆT ÐỘ

Nhiệt điện sinh ra từ sự chuyển đổi độ chênh lệch nhiệt độ thành điện. Trong mô hình năng lượng mới của chúng tôi, trang bị điện tử có thể lấy điện từ hơi ấm của cơ thể con người. Ở Đức, Viện Fraunhofer về Kỹ thuật Đo lường Vật lý đã phát triển một phương pháp thu hoạch điện năng từ hơi ấm của những vật thể trong tự nhiên. Bạn hãy tưởng tượng xem! Chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể con người và môi trường nóng hay lạnh ở xung quanh đủ để tạo ra điện. Thông thường, vài mươi độ chênh lệch được xem là cần thiết cho việc sản xuất điện để vận hành thiết bị điện tử, nhưng nhiệt độ bề mặt của một vật thể và không gian bao quanh nó lại chỉ khác nhau vài độ. “Những chênh lệch nhỏ như thế chỉ có thể tạo ra điện áp thấp,” Peter Spies, người quản lý dự án nói trên ở Viện Fraunhofer, giải thích. Mấy biến đổi những chênh lệch nhiệt độ ấy thành điện cung cấp chừng 200 milivon. Những thiết bị điện tử cần ít nhất một, hai vôn; một đèn LED thắp sáng với điện áp khoảng một vôn.

Tuy nhiên, các kỹ sư ở Viện Fraunhofer đã tìm ra một giải pháp. Thay vì kiếm phương pháp tạo ra nhiều điện hơn – theo cách nghĩ thông thường trong ngành công nghiệp – các kỹ sư ấy đã chế tạo một cách tài tình những mạch điện cần ít năng lượng hơn – đúng 200 milivon. Họ thiết kế những hệ thống điện tử hoàn chỉnh không cần cả pin lẫn điện lưới. Chúng thu điện năng chỉ từ hơi ấm của thân thể (thân nhiệt). Peter Spies tin tưởng rằng trong tương lai, khi hệ thống chuyển mạch được cải tiến thêm, thì chỉ cần một chênh lệch nhiệt độ khoảng 0,3ºC cũng đủ tạo ra điện cho máy điện thoại di động. Đó chính xác là cách tiến hóa của các hệ thống tự nhiên, tức là đạt được nhiều hơn với dòng điện ngày càng nhỏ hơn, cho tới khi hoàn thành mọi việc cần thiết, chứ không chờ một tia sét tạo ra tất cả mọi thứ. Giống như ứng dụng tiềm năng đầu tiên, ống nano điều hòa nhịp tim dựa trên kết quả nghiên cứu cá voi của Jorge Reynold, đã được mô tả trước đây. Công trình đột phá của Peter Spies cho phép chúng ta cân nhắc nghiêm túc vấn đề là làm thế nào để có thể trút bỏ gánh nặng của quá trình khai thác quặng và việc sử dụng quá nhiều năng lượng để sản xuất pin, kim loại và hàng tiêu dùng, những thứ sẽ tràn ngập các bãi rác sau một thời gian ngắn. Trong Nền Kinh tế Xanh Lam, nhiều dụng cụ sẽ được cấu hình lại để có thể hoạt động mà không cần lấy điện từ pin hay ổ cắm nữa. Đối với Nền Kinh tế Xanh Lam, thiên nhiên là nguồn cảm hứng vô tận.

Năm 1999, công ty làm đồng hồ Nhật Bản Seiko bán ra 500 chiếc đồng hồ đeo tay đầu tiên chạy bằng thân nhiệt. Một khi đã sạc đầy, nó hoạt động mười tháng. Nó trở thành một trong những loại đồng hồ được tìm mua nhiều nhất từ trước đến nay. Khả năng tạo ra điện của nó tùy thuộc vào độ chênh lệch giữa nhiệt độ không khí và thân nhiệt của từng cá nhân. Khi đeo ở cổ tay, chiếc đồng hồ hấp thu nhiệt qua đáy vỏ rồi phân tán nhiệt từ mặt trên đồng hồ, tạo ra dòng điện với bộ phận đổi điện của nó. Khi độ chênh lệch giữa nhiệt độ không khí và nhiệt độ bề mặt tăng, lượng điện tạo ra cũng tăng theo. Khi độ chênh lệch giảm, lượng điện cũng sẽ giảm. Đó là cách thức lý tưởng cho việc sản xuất năng lượng của chúng ta trong tương lai.

ÐIỆN TẠO RA BỞI TRỌNG LỰC VÀ SỨC ÉP

Điện tạo ra bởi sức ép, áp lực, hay áp điện (piezoelectricity) nếu gọi theo từ chuyên môn, là một nguồn điện phong phú khác trong tự nhiên. “Piezo” là một từ gốc Hy Lạp có nghĩa “căng thẳng”. Thật vậy, nguồn gốc chính của sức ép là trọng lực. Trọng lượng của một cây có thể tạo ra điện từ sự căng thẳng áp trên những tảng đá dưới đất. Với tính cách là một nguồn năng lượng, sức ép hoạt động hiệu quả nhất với những vật liệu có cấu tạo tinh thể. Trong quá khứ, những nguyên liệu tự nhiên như thạch anh và kim cương được sử dụng. Muối Rochelle (làm bằng natri bicacbonat và potassium bitartrate ) là vật liệu đầu tiên được dùng để trình diễn việc tạo ra áp điện. Đáng chú ý là cấu tạo phân tử của muối ấy bao gồm kali và natri, hai thành phần sinh hóa làm cho nhịp tim của chúng ta hoạt động. Gần đây, hiện tượng áp điện cũng được thấy ở những sản phẩm thông thường như đường mía, xương khô, tơ và cả gỗ nữa. Khi nghiên cứu mới nhất đi vào những khu vực chưa được thăm dò, nhiều nguồn áp điện khác sẽ được khám phá.

Trong khi nhiều nước trên thế giới chưa có ứng dụng trên qui mô lớn, ngành công nghiệp Nhật Bản đã bỏ phiếu tín nhiệm cho những ứng dụng kỹ thuật áp điện trong thương mại. Rất nhiều ứng dụng đã đi vào đời sống thường ngày của chúng ta, nhưng không ai nghĩ là chúng hoạt động với năng lượng tạo ra bởi sức ép. Chiếc điều khiển TV từ xa ban đầu sử dụng công nghệ thạch anh để biến đổi sức ép trên nút bấm thành dòng điện. Thiết bị định vị bằng tiếng vang trên xe hơi và bộ phận điều chỉnh tiêu điểm tự động của máy ảnh phản xạ gương cũng dựa vào nguồn năng lượng ấy. Chỉ cần ấn bánh xe đánh lửa nhỏ của một cái bật lửa cũng đủ tạo ra một tia lửa đốt nhiên liệu. Robert Bosch, công ty Đức chế tạo các bộ phận ô tô, đã phát triển hệ thống phun nhiên liệu đầu tiên dựa vào áp điện. Đó là một trong những nhân tố khiến chiếc Volkswagen Jetta sử dụng nhiên liệu rất hiệu quả. Nó vượt trội hơn chiếc Toyota Prius, chiếc xe nổi tiếng ở Hoa Kỳ chỉ vì có khả năng biến nhiệt năng từ thắng xe thành điện và thu hồi lại năng lượng lãng phí từ quá trình đốt nhiên liệu.

Khi hiểu biết về áp điện được mở rộng, một tầm nhìn mới nảy sinh: thiết kế những tòa nhà sản xuất điện từ sức ép của cấu trúc trên sàn nhà. Một dự án thí điểm đang được tiến hành ở Torino (Ý), thành phố được bình chọn là Thủ đô Thiết kế Thế giới năm 2008. Tinh thể thạch anh có ở khắp vùng núi Alps của châu Âu. Nó có thể được đặt dưới những cái cột ở mỗi tầng nhà và tạo ra điện ngay ở nơi cần nhiều điện hơn cả. Đây thực sự là một ứng dụng của việc biến đổi năng lượng áp điện. Tiềm năng của nó rất lớn vì trọng lượng nặng nề của tòa nhà đè lên các tinh thể có thể tạo ra vài megavon (triệu vôn), chắc chắn đủ để ít nhất cũng vận hành được thang máy.

Trọng lực là hy vọng lớn nhất của chúng ta để xây dựng những tòa nhà cũng như thúc đẩy xã hội nói chung theo hướng bền vững. Sử dụng tiềm năng tạo ra điện của sức ép có nguồn gốc từ trọng lực là một cách thực hiện một ý tưởng hoàn toàn mới về những ngôi nhà và công trình xây dựng tự chủ về năng lượng. Bạn hãy nhớ lại một hệ thống sản xuất nước trên mái nhà dựa trên cùng một nguyên tắc như cấu trúc của con bọ sa mạc Namib và một xoáy nước có thể làm sạch tòa nhà khi hấp lực của trái đất hút nước từ tầng này xuống tầng khác. Chúng ta có thêm vào đó hàng ngàn vôn áp điện tạo ra bởi sức ép của cấu trúc, chớ không phải bởi những tế bào quang điện màng mỏng. Hãy để các kỹ sư của chúng ta tập trung vào việc hiện thực hóa ý tưởng ấy!

Những hiểu biết sâu sắc về năng lượng mở ra khả năng giảm thiểu nhu cầu bùng nổ về pin dùng cho máy trợ thính, đồ chơi, những thiết bị di động và thu nhỏ như điện thoại di động. Trong khi những nhà tư bản mạo hiểm đầu tư hàng tỉ vào việc nghiên cứu loại pin “dùng một lần” ít ô nhiễm hơn, thì lợi tức đầu tư thật sự sẽ thu được từ việc khai thác những nguồn năng lượng tự nhiên và loại trừ sự phụ thuộc vào kim loại.

Một nguồn áp điện tiềm năng khác là dao động, đặc biệt là “âm thanh”. Từ lâu, các nhà khoa học đã biết là thông tin địa chấn – mặc dù có cường độ âm thanh mà chúng ta không cảm nhận được – thường thấy ở những loài vật nhỏ, bao gồm nhện, bọ cạp, côn trùng và vài loài có xương sống như ếch môi trắng, chuột túi (kanguru), chuột chũi vàng. Sự nhạy cảm đối với địa chấn đã được quan sát ở hải tượng − một loài hữu nhũ khổng lồ sống ở biển. Những chứng cứ về việc voi cảm thấy một cơn sóng thần sắp xảy ra đã gây chú ý cho các nhà khoa học. Năm 1997, Caitlin O’Connell-Rodwell, một cộng tác viên khoa học ở trường Y khoa thuộc Đại học Stanford, đã khám phá là voi có thể liên lạc với nhau trên một khoảng cách lớn bằng âm thanh trầm mà con người hầu như không thể nghe được. Chị vạch ra một hướng nghiên cứu mới táo bạo dựa trên giả thiết cho rằng tiếng gọi tần số thấp của voi tạo ra những dao động mạnh dưới đất – những tín hiệu địa chấn mà voi có thể cảm nhận, thậm chí có thể hiểu được bằng vòi, đầu gối và bàn chân. Theo O’Connell-Rodwell, voi thông tin cho nhau qua đất và có khả năng phân biệt những dao động rất nhẹ qua chân của chúng.

Chị đã thực hiện nhiều cuộc quan sát những đàn voi trong công viên quốc gia Etosha ở Namibia và thu thập dữ liệu về sự nhạy cảm của loài vật đối với địa chấn. Chị muốn áp dụng kết quả của mình để giải quyết vấn đề mất thính giác ở người. Những người khuyết tật thính giác thường phát triển khả năng cảm nhận bằng xúc giác. “Chúng tôi muốn nghiên cứu khả năng dùng dao động kích thích trẻ sơ sinh bị khiếm thính nặng nề nhằm cải thiện thính giác của chúng một thời gian ngắn sau khi sinh,” O’Connell-Rodwell bày tỏ. Voi và máy trợ thính đều được kích thích bởi dao động. Ở đây, lại một lần nữa, một trong những lực cơ bản của vật lý – dao động – có tác dụng, giúp đáp ứng nhu cầu thay đổi của một loài – bằng cách tạo ra những tế bào trong não để bù đắp sự khiếm thính và làm cho hệ thần kinh nhạy cảm với dao động qua bàn tay hay bàn chân.

Dạng năng lượng áp điện nhiều hứa hẹn nhất là sức ép của một giọng nói (đúng thế, ngay cả giọng nói cũng có sức ép!) tạo ra điện. Nếu đơn vị biến đổi sức ép của giọng nói thành điện lại còn tiếp xúc với da của bạn nữa, thì cả hai, áp điện và nhiệt điện, có thể được sử dụng cùng lúc để vận hành điện thoại di động. Điều đó có nghĩa bạn càng nói nhiều chừng nào thì bạn càng có thể điện thoại lâu chừng nấy. Chúng ta có thể mường tượng hình dạng và thiết kế của một máy trợ thính được vận hành bằng giọng nói của người mang nó và bằng dòng điện bổ sung do nhiệt độ thân thể người đó tạo ra. Việc kết hợp các nguồn năng lượng đã được kiểm nghiệm ấy sẽ khiến pin lithi và máy sạc điện mặt trời nhanh chóng trở thành lỗi thời.

NĂNG LƯỢNG TỪ SỰ CHUYỂN ÐỘNG (ÐỘNG NĂNG)

Một dạng khác của sức ép là năng lượng tạo ra bởi sự chuyển động. Công nghiệp đồng hồ đeo tay lại dẫn đầu trong công nghệ này. Năm 1931, công ty Rolex đã thương mại hóa đồng hồ đeo tay đầu tiên vận hành bằng động năng. Nó chứa một máy nhỏ hình bán nguyệt bằng kim loại; máy này lên dây đồng hồ chỉ nhờ sự vận động tự do. Mới đây hơn, công ty Seiko đã giới thiệu hàng trăm biến thể của loại đồng hồ này và dùng nó như một trong những thiết kế đồng hồ chính yếu.

Việc sử dụng năng lượng từ sự chuyển động đã tìm được một thị trường thuận lợi, nhưng cách sử dụng động năng của các hệ thống sinh học cũng khêu gợi trí tò mò của chúng ta. Dòng máu có khối lượng và vận tốc nên cũng tạo ra động năng. Dòng máu chảy qua huyết quản là một nguồn năng lượng đơn giản có thể sử dụng ngay tức thì. Hơn nữa, khi máu lưu thông trong tĩnh mạch hay động mạch, áp lực trên thành huyết quản cũng có thể tạo ra áp điện. Như thế, năng lượng tổng hợp của dòng máu trong huyết quản của chúng ta là tổng số năng lượng từ sự vận động và sức ép. Các chuyên gia có thể tranh luận rằng những lượng năng lượng nhỏ như thế không có ảnh hưởng gì đến nhu cầu điện của thế giới. Chúng ta hãy nghe câu tục ngữ Hà Lan nhắc nhở: “Wie het kleine niet deert is het grote niet weerd” – nếu bạn không trọng cái nhỏ bé thì bạn chẳng đáng được hưởng điều lớn lao. Chắc chắn những tiến bộ trong công nghệ nano sẽ tìm được cách biến đổi hai nguồn áp lực ấy thành điện.

Trong khi việc phát triển loại pin mới nhận được những nguồn vốn mạo hiểm to lớn và ngay cả việc nghiên cứu năng lượng mặt trời cũng được tài trợ ít nhiều, thì nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất điện từ áp lực và chênh lệch nhiệt độ không được sự hỗ trợ nào của chính quyền, nhà tư bản hay nhà đầu tư mạo hiểm. Các nhà đầu tư có vẻ không quan tâm đến việc khai thác những ý tưởng về các nguồn năng lượng tái tạo không cần đến kim loại nặng và hệ thống tích trữ. Các viện nghiên cứu Max Planck và Frauenhofer đi đầu trong lĩnh vực năng lượng hoàn nguyên bên ngoài xu hướng chủ đạo. Ngoài ra, còn có những nhà phát minh như Alan Heeger, người đã khám phá ra rằng polyme màng mỏng dẫn điện rất tốt và có thể thay thế pin trong hầu hết mọi thứ; và Michael Graetzel, người đầu tiên có ý tưởng sản xuất điện theo cách lá cây hoàn thành quá trình quang hợp.

Nếu như chúng ta bao phủ cầu Golden Gate bằng những tế bào quang điện màng mỏng, thì không những nó loại trừ sự cần thiết của hóa chất chống rỉ mà còn sản xuất đủ điện để đáp ứng phần lớn nhu cầu địa phương. Đây lại là một cách tiếp cận có nhiều tầng lợi ích, vừa thu hoạch điện từ năng lượng tái tạo và những chênh lệch nhiệt độ tự nhiên, vừa loại trừ việc sử dụng hóa chất (chi phí cho việc chống rỉ). Những cách tiếp cận như thế đưa chúng ta tới gần mô hình không chất thải hơn.

Các nhà vật lý và nhà nông đều dễ dàng nhận biết sức mạnh của áp suất và nhiệt độ. Tuy nhiên, các lực này lại bị lãng quên trong những cuộc tranh luận về hiệu quả năng lượng hiện nay. Chính vì thế mà các nguồn năng lượng đổi mới ấy mở ra nhiều cơ hội kinh doanh quý giá. Các lựa chọn công nghệ nói trên cho phép sản xuất những lượng điện nhỏ với số tiền đầu tư giới hạn. Nhiều ứng dụng tiềm năng đang rộng mở, nhiều thị trường mới đã được tiếp cận khắp nơi và mọi lúc. Ngay cả cơ hội lớn hơn cũng đã có sẵn cho những ai kết hợp nhiều công nghệ theo cách làm của các hệ thống tự nhiên, cung cấp một hệ thống năng lượng đáng tin cậy và hoạt động phù hợp với những gì có được ở địa phương. Trong giai đoạn khủng hoảng này, thay vì phung phí thời gian cho cuộc tranh luận về nguồn dầu lửa hay hạt nhân, chúng ta nên dốc lòng dốc sức vào vấn đề khai thác những nguồn năng lượng có tính chất đổi mới.

CO 2 VỚI TÍNH CHẤT LÀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG

Không thể kết thúc một chương giới thiệu những đổi mới trong lĩnh vực năng lượng mà không thảo luận về tiềm năng mang lại lợi ích xã hội của carbon dioxit (CO 2 ). Trong khi những phát thải CO 2 bừa bãi bị kết án nặng nề vì góp phần làm biến đổi khí hậu, chúng ta cần xem xét tiềm năng của CO 2 với tính chất là một đầu vào có giá trị cho ngành công nghiệp và một yếu tố đáp ứng những nhu cầu cơ bản của xã hội. Thuở ban sơ, oxy là một độc chất nhưng rồi đã trở thành một điều kiện tiên quyết cho mọi sự sống. Trong cùng ý nghĩa đó, rất có thể CO 2 cũng sẽ trở thành một yếu tố chính góp phần vào một xã hội bền vững. Có lẽ bạn sẽ hỏi: như thế nào? Một câu trả lời nằm ở loài tảo.

Sống trên Trái Đất đã một tỉ năm, tảo là một trong những loài có khả năng quang hợp sớm nhất. Sinh vật đơn bào này là loài đầu tiên phát triển một nhân mang ký ức sống được gọi là ADN. Tảo chỉ cần CO 2 , nước, chất dinh dưỡng và ánh sáng mặt trời để tạo ra thức ăn và năng lượng hóa học qua quá trình quang hợp. Khí oxy, sản phẩm phụ của quá trình ấy, được thải ra rất nhiều vào không khí và môi trường nước (ao hồ, sông ngòi và đại dương). Tảo không thuộc giới thực vật mà thuộc giới protoctista . Nó thu hút năng lượng ánh sáng hết sức hiệu quả; vì vậy nó là loài tăng trưởng nhanh nhất hành tinh. Nó phát triển mau gấp mười lần mía và không thua kém vi khuẩn về năng suất và độ sinh sôi nảy nở. Điều hòa tăng trưởng của tảo giống như phải xén bãi cỏ của bạn mỗi ngày ba lần, thay vì cứ hai tuần một lần như thông thường.

Khả năng tăng trưởng mau lẹ của tảo khiến nó trở thành một nhân tố góp phần quan trọng vào việc hạn chế biến đổi khí hậu. Những ưu điểm lớn của nó là phát ra oxy trong quá trình tăng trưởng, chứa đựng nhiều dầu và có độ dinh dưỡng cao. Trung tâm Tinh chế Sinh học (Center for Biorefining) thuộc Đại học Minnesota ước tính hàng năm mỗi mẫu Anh tảo có thể sản xuất 5.000 galong dầu. Ê kíp Brazil do Jorge Alberto Vieira Costa hướng dẫn đã gieo trồng loại tảo xoắn (spirulina) một cách dễ dàng và với chi phí thấp, thu được 2.000 galong dầu/mẫu Anh/năm. Để so sánh, bắp chỉ cho sản lượng 18 galong, đậu nành cung cấp 48 galong, còn cây cọ thì đem lại 635 galong. Đó là một kết quả không thể xem thường được. Một ưu điểm lớn khác của tảo so với bắp trồng để sản xuất ethanol là nhiều giống tảo có thể tăng trưởng trong nước mặn ở vùng đất ít màu mỡ, lại có thể hấp thu carbon phát thải từ những nhà máy nhiệt điện than.

Mọi quá trình khai thác dầu khí đều tạo ra nước lợ, một chất thải không chủ ý. Nước thải thường được giữ lại trong bồn trữ; qua thời gian, những bồn này để nước thải rò rỉ ra môi trường chung quanh, khiến đất trở nên độc và cằn cỗi trong nhiều thế kỷ. Vì nước ấm gây tác động tới nơi sinh sống của các loài thủy sinh, những nhà máy nhiệt điện than cũng có bồn trữ để làm nguội nước trước khi thải ra sông, biển. Những bồn trữ này được quy định bởi pháp luật để gọi là giảm nhẹ thiệt hại không chủ ý cho môi trường. Không cần có nhiều tưởng tượng để thấy rằng trồng tảo trong những bồn trữ ấy là một việc sinh lợi, đồng thời biến đổi một chỗ chứa chất thải phi sản xuất thành một hệ thống cắt giảm CO 2 , bổ sung thêm oxy và sản xuất nhiên liệu sinh học tái tạo với chi phí thấp. Tùy theo loại tảo canh tác, tỉ lệ lượng lipit, tức những chất dầu có thể dùng làm nhiên liệu, lên tới tối đa một phần ba sinh khối tảo. Điều chúng tôi dự kiến là một phương pháp đơn giản hơn nhưng có hiệu quả nhằm giảm hậu quả của việc phá hủy môi trường bằng cách đưa chất thải trở lại dòng dinh dưỡng và sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có cho việc sản xuất. Trong Nền Kinh tế Xanh Lam, chúng ta sẽ giải quyết các thách thức hiện tại bằng cách làm được nhiều hơn với những gì chúng ta đang có. Canh tác tảo để sản xuất thực phẩm và nhiên liệu sinh học là một thí dụ tuyệt vời.

Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (National Renewable Energy Laboratory) ở Colorado thực hiện những cuộc thử nghiệm nhằm cung cấp tài liệu về 300 loại tảo giàu protein, carbonhydrat và dầu có thể dùng để sản xuất diesel sinh học ở những vùng đất hoang mạc thuộc bang New Mexico. Năm 1996, Jorge Alberto Vieira Costa từ Đại học Liên bang của bang Rio Grande do Sul (Brazil) đã vận dụng nghiên cứu ấy vào việc xây dựng một dự án nhằm đạt tới an ninh lương thực ở vùng hồ Mangueira. Diesel sinh học không phải là mục tiêu ông nhắm tới, nhưng là an ninh lương thực, trọng tâm được đặt ra bởi nhu cầu của người trồng lúa ở miền nam Brazil. Những người này phải cạnh tranh trên thị trường thế giới nhưng không được trợ cấp phân bón. Liên kết với Vieira Costa trong dự án trồng tảo là giáo sư Lucio Brusch da Fraga, một người được đào tạo trong ngành vật lý với một bằng tốt nghiệp đại học về quản lý chất lượng.

Đó là một quan hệ hợp tác khác thường. Hồ Mangueira là một trong những hồ có tính kiềm cao nhất thế giới; nó khác xa với cái gì có thể được gọi là tài sản môi trường. Vieira Costa và Brusch da Fraga đã lên đường để chứng minh là có thể canh tác tảo ở mọi nơi, kể cả những vùng ôn đới như miền nam Brazil. Khi vừa mới nắm vững việc sản xuất tảo quanh những ruộng lúa ở thành phố Santa Vitória do Palmar tiếp giáp với Uruguay, họ đã thu hoạch tảo. Trong tảo có một dung dịch cô đặc chứa vi chất dinh dưỡng mà ở Hoa Kỳ người ta gọi là “siêu tảo xanh” (super blue-green algae). Họ phân phối thực phẩm bổ dưỡng ấy cho người dân thiệt thòi sống quanh thành phố Rio Grande. Các dịch vụ xã hội và y tế, các trường học và phương tiện truyền thông đại chúng đều ca ngợi thành quả của họ trong việc chống đói và suy dinh dưỡng. Sau đó, họ nhanh chóng hiểu rằng việc sản xuất tảo trong các bể trữ nước thải có thể đạt được nhiều hơn là an ninh lương thực. Sau khi khảo sát kỹ lưỡng việc mở rộng chương trình, họ quyết định: trồng tảo để sản xuất diesel sinh học.

Mặc dù Brazil chỉ có năm nhà máy nhiệt điện than so sánh với 5.000 ở Hoa Kỳ, nhưng họ có khả năng thực hiện một loạt thử nghiệm công nghiệp với khí CO 2 thải trong quá trình đốt than, kết hợp với việc canh tác tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học. Vieira Costa khởi xướng một quá trình tương tự việc sản xuất ethanol từ mía của Brazil đã được quốc tế tán thưởng. Thay vì lao mình vào việc kinh doanh, giáo sư Vieira Costa thành lập một viện nghiên cứu. Viện này thực hiện cuộc khảo sát khoa học về tình trạng đặc thù của hệ sinh thái ở miền nam Brazil. Viera Costa tuyển dụng một nhóm cộng tác viên hăng hái nhiệt tình đã trải qua các kỳ thi tốt nghiệp đại học, thạc sĩ và tiến sĩ. Viện nghiên cứu ấy đã có được một danh sách dài các bằng sáng chế.

Vieira Costa và ê kíp của ông đã đi từ thành công này đến thành công khác, làm việc với các nguồn lực ở địa phương: đa dạng sinh học, các hệ sinh thái và kinh nghiệm thực địa. Các dự án của họ sử dụng hai phá Lagoa Mangueira và Laguna Morin như những bể trữ nước tự nhiên khổng lồ để canh tác tảo. Các dự án ấy đem lại nhiều kinh nghiệm về cách thức phát triển từ quy mô nhỏ của một ruộng lúa sang quy mô công nghiệp của những bể trữ ở cơ sở sản xuất điện. Về cơ bản, điều chúng ta nhận thấy trong trường hợp này là: vật lý hỗ trợ sinh học. Sau khi sản xuất thực phẩm, diesel sinh học và exte (chất sau cùng có thể dùng để chế polyme thích hợp với mỹ phẩm), bã tảo còn lại có thể được biến đổi thành ethanol . Như vậy, chúng ta thấy năng suất tăng lên rất nhiều khi kết hợp những công nghệ bổ sung cho nhau.

Còn rất nhiều cơ hội khác để thu hoạch CO 2 . Giới khoa học tìm cảm hứng từ tự nhiên, và ê kíp Brazil không đơn độc. Từ 1998, CO 2 Solutions, công ty Canada được giới thiệu trước đây, sản xuất những enzim đã được chuẩn hóa. Chúng cố định CO 2 theo một cách nó có thể được chế biến thành khí carbonic có chất lượng công nghiệp, thậm chí thành canxi carbonat cho việc xây dựng. Họ đã chứng minh là mô hình của họ có thể được thực hiện trên qui mô bán công nghiệp. Một nhóm nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của May-Britt Haegg từ Đại học Khoa học và Công nghệ Na-Uy ở Oslo đã nghiên cứu cách thức lọc sạch khí và thu hút CO 2 giống như buồng phổi của chúng ta. Geofrey Coates thuộc Đại học Cornell đã chiết ly một loại enzim biến đổi CO 2 thành chất dẻo và phát triển một công nghệ chế tạo chất dẻo và những hóa chất từ carbon dioxit và carbon monoxit. Unilever và DSM, hai công ty Hà Lan đề cao tính bền vững trong các lựa chọn chiến lược của họ, đã quyết định đầu tư vào công nghệ mở đường ấy.

Biểu đồ 10. Những giải pháp sử dụng CO 2

Tảo cần carbon dioxit để sống. Nó thu hút CO 2 như cái bọt biển và phát triển nhanh khi được cung cấp thừa thãi loại khí nhà kính này. Việc nâng quá trình sử dụng CO 2 để nuôi tảo lên quy mô công nghiệp đòi hỏi phải hòa tan nhiều khí carbonic vào nước, đồng thời phải cho tảo tắm nắng tối đa để đạt năng suất cao. Kỹ thuật trộn khí vào nước hiện nay giống như giết ruồi bằng dao mổ trâu, tốn nhiều công sức nhưng ít kết quả. Những quá trình không hiệu quả như thế giải thích tại sao các thành phẩm quá đắt. Tệ hơn nữa, các hãng sản xuất thường bằng lòng với mô hình kinh doanh cốt lõi – trong trường hợp này, đó là nhiên liệu sinh học – và thải bỏ mọi thứ khác. Không có gì đáng ngạc nhiên khi các kỹ thuật hiện nay không đem lại lợi ích kinh tế, ngay cả khi giá dầu lửa tăng lên.

Nếu muốn biết cách hòa tan không khí vào nước tốt nhất, chúng ta cần phải quan sát thiên nhiên. Các hệ thống tự nhiên không bao giờ dùng bơm hay máy thổi không khí. Thiên nhiên dựa vào xoáy nước. Những ước tính trước đây cho thấy nước chịu sức ép của không khí có hàm lượng CO 2 đến 13% có thể hòa tan một lượng không khí nhiều gấp bốn lần nếu dùng một xoáy nước. Trong hệ thống buôn bán quyền phát thải, điều ấy nghĩa là tạo ra lợi nhuận gấp bốn lần bình thường với cùng số vốn đầu tư bằng cách sử dụng lực hấp dẫn! Tuy nhiên, đó mới là cải tiến thứ nhất. Cải tiến thứ hai có lẽ còn quan trọng hơn nữa!

Bong bóng chứa khí cácbôníc với độ lớn thích hợp với màng tế bào của tảo được phân phối vào nước để nuôi tảo. Bong bóng lớn gấp mười lần những lỗ li ti trên màng tảo hay thậm chí gấp 10.000 lần như trong vài lò phản ứng sinh học khiến quá trình trở nên vô hiệu quả và không có tính cạnh tranh. Những bong bóng quá lớn không được tảo sử dụng, cuối cùng thành sự nhiễu loạn ở mặt nước. Công nghệ xoáy nước cho phép tạo ra những bong bóng cực nhỏ vừa vặn với những lỗ ở màng tế bào. Tại sao ăn cơm với máy đào đất, nếu có thể dùng muỗng nĩa? Dấu hiệu cho thấy bong bóng không khí nhỏ là nước có vẻ đục như sữa. Chất xúc tác cho cả quá trình là nước, còn nguồn năng lượng thì được tạo ra bởi lực đáng tin cậy nhất trên Trái Đất, đó là trọng lực. Nhận thức ấy cho phép chúng ta vạch ra những giải pháp bền vững có sức cạnh tranh.

Thế mạnh của tảo là đầu ra không chỉ giới hạn ở lipit để sản xuất diesel sinh học. Sau khi chiết xuất dầu, phần còn lại chứa nhiều protein và vi chất dinh dưỡng thích hợp với người cũng như gia súc, như giáo sư Vieira Costa đã mường tượng ngay từ đầu. Các sinh viên của ông còn nhận thấy màng tảo được cấu tạo bởi những exte nguyên chất có thể chế biến thành polyester tự nhiên. Như vậy, chúng ta trở lại ý tưởng về nhà máy lọc sinh học, hay như ê kíp Brazil có lẽ sẽ gọi, “một nhà máy lọc quang-sinh học tổng hợp” – một nhà máy còn tiếp tục sản xuất, chừng nào mặt trời còn chiếu sáng, trọng lực còn có tác dụng và CO 2 còn được phát thải. Bởi vì ít có nguy cơ mất một trong ba nhân tố ấy nên nhà máy lọc sinh học có cơ may hoạt động lâu dài.

Biểu đồ 11. Quan hệ giữa nhà máy nhiệt điện than và việc trồng tảo

Tập hợp những khám phá và đổi mới có thể giúp giảm nhẹ biến đổi khí hậu, đồng thời tạo ra thực phẩm và năng lượng, với chất xúc tác là nước. Chúng tôi lấy làm lạ tại sao mọi người đều đề nghị “cách ly” CO 2 bằng cách bơm nó xuống biển sâu. Một việc mạo hiểm cần rất nhiều vốn như thế sẽ chẳng đem lại lợi ích nào cho nhà đầu tư. Nó hoàn toàn không có ý nghĩa gì về kinh tế, dĩ nhiên trừ khi chính phủ thi hành chính sách bao cấp. Nó cũng không ghi được một hoạt động bền vững nào vào sổ cái của nhà đầu tư. “Xa mặt cách lòng” là lối tư duy cũ kỹ. Nó tạo ra những địa điểm ô nhiễm cần phải dọn sạch bằng tiền của quỹ Superfund [2] , những bãi rác đầy tràn, những công viên giải trí nằm trên kho chứa chất thải hạt nhân, những biện pháp “bảo vệ bằng cách tách rời” ngu xuẩn và thiển cận thường gây ra tổn thất nặng nề và hư hại không thể sửa chữa được.

Với thực phẩm và năng lượng là những sản phẩm phụ của việc tổng hợp tảo, CO 2 , nước và ánh mặt trời thành nhiên liệu sinh học, thì đó là một quá trình có hiệu quả. Đỉnh cao của các lợi ích là quá trình ấy còn tạo ra việc làm. Bao nhiêu việc? Các nhà máy điện và nhà máy xi măng là những cơ sở phát thải CO 2 nhiều nhất. Nếu như 10.000 nhà máy điện ở Hoa Kỳ, châu Âu, Trung Quốc và các nước đang phát triển áp dụng các công nghệ nói trên, họ sẽ tạo ra trung bình 100 việc làm ở mỗi cơ sở, tổng cộng là một triệu. Đây sẽ là một cuộc hôn nhân giữa cũ và mới, giữa nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu là than, và nguyên liệu tái tạo. Vốn đầu tư cần cho việc xây dựng các cơ sở ấy bằng chi phí xây dựng mười nhà máy điện hạt nhân, mỗi nhà máy 10 tỉ đô la. Mười nhà máy điện hạt nhân có thể tạo ra một triệu việc làm không? Chắc chắn là không! Phải cần bao nhiêu thời gian để hòa mạng các nhà máy ấy? Ít nhất một thập kỷ!

Nếu chúng ta cân nhắc một cách vô tư tác động kinh tế - xã hội của một nhóm giải pháp so với một nhóm khác, nếu cuộc tranh luận của chúng ta liên quan đến vấn đề kinh tế, chi phí đầu tư trung bình, tiềm năng việc làm, lợi ích cho sức khỏe và môi trường, thì rõ ràng giải pháp năng lượng nguyên tử là bất khả thi, ngược lại với nhiên liệu tái tạo và polyme tự nhiên. Không bao giờ có một hệ sinh thái nào lại chọn năng lượng hạt nhân để hỗ trợ sự sống. Các mô hình kinh tế và kinh doanh phải thay đổi trọng tâm ngay bây giờ để nâng cao đời sống. Vâng, việc nâng cao đời sống phải là khởi điểm mọi hoạt động của con người.

Thật đáng ngạc nhiên khi các kỹ sư của chúng ta dường như phớt lờ đi nhiều nguồn năng lượng tiềm tàng, mặc dù đó là những nguồn năng lượng thực sự cho mọi sinh vật mà chúng ta cùng chia sẻ hành tinh này. Dường như những khám phá về cách đáp ứng tốt hơn nhu cầu năng lượng của chúng ta chưa bao giờ đạt tới ăng-ten của nhiều chiến lược gia và nhà hoạch định chính sách doanh nghiệp, những người tin rằng hễ cái gì lớn hơn thì phải tốt hơn và không dám mạo hiểm ngay cả trong thời kỳ thịnh vượng. Để đáp lời những nhà chuyên nghiệp biện luận rằng không bao giờ có công nghệ “thay thế” nào cung cấp điện cho mạng lưới được, chúng tôi xin dẫn ý kiến của Maria, một sinh viên trẻ đến từ Curitiba (Brazil). Cô nghe những kỹ sư nói điện tạo ra bởi vỏ chuối và vỏ trứng chẳng khi nào có thể cạnh tranh được với điện phân hạch hạt nhân hay nhiệt điện than. Cô lắng nghe ông giám đốc công ty dầu lửa một cách kiên nhẫn và lễ phép rồi trả lời: “Dạ, trong 25 năm nữa, khi cháu lớn tuổi hơn, cháu sẽ chứng minh là ông sai lầm.” Không có gì tốt hơn cho xã hội khi thế hệ kế cận có nhiệt tình và động cơ mạnh mẽ để làm tốt hơn chúng ta.

[1] Có lẽ muốn nói những chất khoáng vi lượng như magie do địa y hấp thu từ những tảng đá, chuyển lên phía trên và có thể được cây cối, chim muông cùng sử dụng.

[2] Tên gọi thông thường của Đạo luật bao quát về phản ứng, bồi thường và trách nhiệm môi trường (Comprehensive Environmental Response, Compensation and Liability Act) do Quốc hội Hoa Kỳ ban hành năm 1980. Đạo luật này áp đặt thuế trên các ngành công nghiệp hóa chất và dầu lửa cũng như quy định thẩm quyền rộng rãi của chính phủ Liên bang trong việc xử lý những phát thải độc hại có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng và môi trường. Trong khoảng thời gian năm năm, 1,6 tỉ đô la tiền thuế đã được dùng để chi cho việc giải tỏa, dọn sạch những địa điểm ô nhiễm tồn đọng.

CHƯƠNG MƯỜI MỘT

VÀNG THẬT: HẦM MỎ VỚI TÍNH CÁCH LÀ NỀN TẢNG CỦA VIỆC CHỮA TRỊ

Thế hệ này trồng cây, thế hệ sau sẽ hưởng bóng mát.

– Tục ngữ Trung Hoa

LÀM THẾ NÀO ĐỂ SỬA CHỮA SAI LẦM CỦA QUÁ KHỨ

Bạn hãy tưởng tượng mình vừa kết thúc một chuyến đi kéo dài 45 phút ở ngoài thành phố Johannesburg, thủ đô công nghiệp của toàn châu Phi. Chung quanh bạn, một khung cảnh hoang tàn như trên mặt trăng có thể làm phông tốt nhất cho một phim khoa học giả tưởng. Bạn đang đứng trên một núi quặng đuôi giàu urani và chứa nửa gram vàng trong một tấn. Bạn hình dung một đường thẳng bốn kilomet (12.000 feet ) hướng lên trời mới cảm nhận được độ lớn của một trong những mỏ sâu nhất thế giới, sâu tới bốn kilomet dưới chân bạn. Mặc dù chúng ta chỉ trích sự tàn phá môi trường, chúng ta cũng phải thán phục công trình kỹ thuật ấy. Sâu trong vỏ Trái Đất, nhiệt độ lên tới gần 54ºC. Bạn hãy hình dung năng lực chuyên môn cần phải có để giải quyết thách thức của việc điều hòa không khí và nhiệt độ cho 20.000 thợ mỏ làm việc ở độ sâu 4.000 mét dưới mặt đất. Phải sử dụng máy sản xuất nước đá để làm cho môi trường lao động dễ chịu hơn. Bạn thử nghĩ xem, những máy làm nước đá lớn nhất thế giới được vận hành trong lòng Trái Đất nóng bỏng để làm mát không khí.

Ngay lập tức, nảy sinh câu hỏi trong đầu: “Có khi nào việc đó sẽ trở nên bền vững không?” Có khi nào những công ty khai thác mỏ hoàn thành công việc của họ và để lại cho cộng đồng địa phương một tình trạng tốt hơn khi họ đến không? Địa y là những thợ mỏ giỏi nhất, có khả năng tách ly những phân tử vô cơ đặc thù như magie ra khỏi những tảng đá và chia sẻ với mọi sinh vật khác trong hệ sinh thái. Vi khuẩn tạo chelate để tách ly kim loại một cách có chọn lọc. Chỉ có con người mới dùng sức mạnh thô bạo và độc chất mạnh, kể cả thủy ngân và xyanic để chiếm hữu loại quặng mong muốn. Mặc dù chúng ta còn thiếu kiến thức và kỹ năng để sửa chữa lỗi lầm trong quá khứ, nhưng chúng ta đủ sức làm tốt hơn trong tương lai. Trong lúc này, có lẽ chúng ta chưa có khả năng biến đổi việc khai thác mỏ thành một hoạt động không gây hại, nhưng ít nhất chúng ta cũng có thể vạch ra một chiến lược xoa dịu nỗi đau của xã hội và môi trường do việc khai thác mỏ gây ra.

Từ đỉnh núi quặng đuôi, chúng ta khảo sát một trong những biểu hiện hung hăng nhất của lòng kiêu ngạo của loài người. Trang bị bằng dynamit, đồng thời tiêu thụ những lượng nước và năng lượng to lớn, hoạt động khai thác quặng tách ly những lượng vàng rất nhỏ ra khỏi đất sâu. Các thợ mỏ làm quần quật trong những giếng mỏ, phải chịu đựng những điều kiện sống và làm việc khổ cực khó có thể chấp nhận được, lại phải gởi những khoản tiền ít ỏi cho gia đình thường ở rất xa. Không ai biết bao nhiêu người trong bọn họ sẽ còn sống trong mười năm nữa, nhưng chắc chỉ còn rất ít người làm việc nổi.

Khai thác quặng là một sự nghiệp đầy rủi ro. Ngay cả khi giá vàng trên thị trường đạt mức kỷ lục, không có gì bảo đảm là việc tách ly thứ kim loại quí giá này sẽ còn sinh lợi trong những năm sắp đến, nhất là nếu mọi chi phí ngoại tác và phục hồi đang đè nặng trên những cộng đồng sống chung quanh khu mỏ sẽ được trả từ dòng lợi nhuận hiện hữu. Khi quặng vàng sâu dưới lòng đất Nam Phi lên tới mặt đất, thỉnh thoảng có một lượng urani tự nhiên kèm theo. Quặng đuôi – những gì còn lại sau khi đã tách lấy vàng – bị vứt bỏ trên mặt đất, tạo thành một dãy ảm đạm nơi chân trời. Phong cảnh tuyệt vời của những vùng chung quanh bị che phủ, không phải bởi không khí ô nhiễm từ thành phố gần đó, mà bởi bụi bốc lên từ quặng đuôi có pha lẫn urani. Urani dần dần thoát ra không khí và nước, khiến mọi sinh vật đều bị phơi nhiễm bệnh ung thư có thể gây tử vong. Vì thế, vài tổ chức giám sát đã nhiều lần chỉ trích và gây sức ép để ban quản trị tìm cách giảm thiểu mức rủi ro cao ấy. Thật đáng buồn, vì các cổ đông thích thấy lãi đầu tư tăng đều, nên bất cứ kế hoạch nào nhắm tới sự giảm thiểu đều không đạt tới ngay cả ban quản trị.

Bạn hãy tưởng tượng những hàm lượng vàng lớn nhất sắp lớp dưới những lượng nước dự trữ khổng lồ trên một lớp đá đolomit. Với chi phí năng lượng 1,5 triệu đô la mỗi ngày, nước và không khí được bơm vào các giếng mỏ để tạo ra một môi trường có thể chịu đựng được cho người lao động. Bây giờ, bạn nên hiểu là mỗi năm không khí thoát ra từ các giếng mỏ mang theo khoảng 100.000 tấn metan vào môi trường. Vì có thêm nhiều giếng mỏ mới nên có lẽ lượng metan thải hàng năm sẽ tăng gấp đôi trong suốt vài thập kỷ nữa. Ngoài tác động của nó trên bầu không khí, metan còn là một nhân tố rủi ro gây ra những vụ nổ khủng khiếp. Đó là lý do tại sao dụng cụ khai thác mỏ rất đắt. Chúng được chế tạo bằng đồng, titan hay berili vì những kim loại này không phát ra tia lửa.

Việc khai thác mỏ còn gây ra những rủi ro sức khỏe và những nguy hiểm nghề nghiệp lớn. Johannesburg − hay Jo-burg như người địa phương gọi − có lẽ là thành phố công nghiệp duy nhất trên thế giới không nằm dọc theo một con sông hay ở một vùng duyên hải. Thay vì như thế, nó được xây dựng quanh những địa điểm khai thác mỏ. Việc bơm quá nhiều nước ngầm và chuyển hướng chảy của một con sông vào một đường ống dài 30 kilomet đã cắt đứt nguồn nước huyết mạch của ngành nông nghiệp địa phương. Cái vùng trước kia là khu vườn rau của siêu đô thị Jo-burg, ngày nay đầy những giếng mỏ và quặng đuôi trông như những vết thẹo. Nước có được để dùng bị ô nhiễm đến một mức độ đáng lo ngại; nó khiến đất không còn thích hợp cho việc sản xuất thực phẩm ít nhất trong một thế hệ nữa. Trên vùng đất khai mỏ hay chung quanh đó, không nên có bất cứ một hoạt động nông nghiệp nào, nhất là chăn nuôi bò.

Các nhà địa chất và sinh vật học ngày càng hiểu biết nhiều hơn về cách hấp thu độc tố của nước, không khí và đất. Cây lá rộng tích trữ chất độc trong mô của chúng. Điều này gây rủi ro cho sức khỏe, nhất là sự nhiễm bẩn và phơi nhiễm bức xạ của những loài thú ăn cây ấy. Vì chỉ có ít dữ liệu nghiên cứu và giám sát nên các con số thống kê chưa chính xác. Cả giới doanh nghiệp lẫn chính phủ đều không thể có được một bức tranh tổng thể hay hiểu thấu đáo về quá trình phức tạp ấy. Do đó, những giai thoại và báo cáo khoa học sơ lược của người ngoài cuộc thường không hơn sự phỏng đoán bao nhiêu.

Những thực tế xã hội và môi trường nói trên không phải là những lý do duy nhất khiến ngành khai thác mỏ bị căng thẳng. Cùng lúc giá vàng trên thị trường thế giới chưa bao giờ cao hơn, chi phí hoạt động cũng chưa bao giờ quá đáng như thế. Tình trạng còn xấu hơn nữa khi mạng lưới điện của Nam Phi bị quá tải nặng nề: Ủy ban Cung cấp Điện năng Nam Phi (ESKOM) đã thông báo cho ngành công nghiệp khai thác mỏ biết là họ không còn khả năng đáp ứng nhu cầu điện vì thiếu vốn đầu tư vào việc mở rộng sản xuất. Vì việc cung cấp điện không chắc chắn, nên giá điện để bơm không khí và nước tăng lên khiến tình trạng càng thêm trầm trọng. Điều này buộc các mỏ phải đầu tư những khoản tiền khổng lồ vào máy phát điện hỗ trợ chạy bằng diesel nhằm bảo đảm an toàn cho công nhân làm việc dưới hầm và tạo ra một khu vực mà họ có thể lưu lại một thời gian bằng cách làm mát những đường thông mỏ nằm ở độ sâu vài ngàn mét. Đồng thời cần có điện để chuyển quặng từ dưới sâu 4.000 mét lên mặt đất. Nếu không có đủ điện, các mỏ buộc phải đóng cửa một, hai ngày trong tuần.

Một cuộc kiểm kê kỹ lưỡng những tác động có hại của việc khai thác mỏ phải bao gồm cả đá vụn còn lại sau khi xử lý quặng, những đám mây bụi chứa urani bay lên từ quặng đuôi, quá trình sa mạc hóa và lún đất gây ra bởi việc bơm nước liên tục, sự tích tụ urani trong đất và các dòng nước. Chúng ta cũng không thể bỏ qua các tệ nạn xã hội liên quan đến những nhà khách mở ra cho thợ mỏ như một sự khuyến khích lây nhiễm HIV và những bệnh truyền qua đường tình dục khác. Sau khi thăm những mỏ sâu và mắt thấy tai nghe cuộc sống thực tế ở những nơi đó, người ta dễ thất vọng bởi mức độ suy thoái xã hội và môi trường hiển nhiên ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, việc tìm kiếm giải pháp giúp chúng ta có cách nghĩ tích cực, học hỏi một cách sáng tạo và hành động dứt khoát. Sự thật và việc hòa giải đã giúp Nam Phi vượt qua những khó khăn hết sức to lớn. Không thể đạt được tiến bộ bằng sự khiển trách, nhưng bằng nhận thức về những thiếu sót và một mô hình kinh doanh mới vừa làm hài lòng các cổ đông vừa cải thiện tình trạng địa phương. Những người ủng hộ đường lối ấy như Mark Cutifani, giám đốc điều hành của công ty Anglo Gold Ashanti, nên cam kết khai phá một con đường đi tới.

BĂNG BÓ ĐỂ CHỮA VẾT THƯƠNG

Việc vận hành một hầm mỏ nên được xem như một cuộc can thiệp vào vỏ Trái Đất tương tự như một ca giải phẩu cơ thể con người. Ngay cả khi chúng ta xem nó là một quá trình cần thiết, chúng ta cũng phải băng bó để vết thương lành lặn trở lại. Hai thế kỷ khai thác mỏ đã để lại nhiều hậu quả thảm hại, một số đã được mô tả bằng tư liệu, một số khác còn cần phải vạch trần, một việc cũng cần thời gian như quá trình phục hồi. Với những thiết bị cải tiến và sự hiểu biết sâu rộng hơn, những cách thực hành ít gây hại và bền vững hơn có thể và cũng nên được áp dụng.

Theo quan điểm của những nhà quản lý theo mô hình kinh doanh cốt lõi, một khủng hoảng kinh tế đòi hỏi phải giảm chi phí về mọi mặt. Hiểu rõ những giới hạn của hoạt động theo lệ thường, giới quản lý phải tìm cách giảm các khoản chi tiêu. Tuy nhiên, nếu như chúng ta định nghĩa lại những nguyên tắc kinh doanh cốt lõi, nếu như chúng ta chuyển hướng suy nghĩ của mình, thì chúng ta có thể tìm thấy những công nghệ phù hợp và những giải pháp tiết kiệm năng lượng vừa hạ thấp chi phí vừa tăng cường dòng tiền mặt. Sự đổi mới có thể tạo thêm thu nhập và vốn xã hội, hỗ trợ các cộng đồng địa phương ngay cả khi các mỏ đã cạn kiệt. Nếu chúng ta có thể tiết kiệm nhiều hơn, tăng nguồn thu nhập, phục hồi môi trường bị tổn hại và tạo thêm giá trị mới, đồng thời giảm vốn đầu tư, thì mọi người đều hưởng lợi ích. Để làm được việc đó, chúng ta chỉ cần tư duy ngoài khuôn khổ hiện nay.

MỘT PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH METAN

Một vài mỏ tạo ra rất nhiều khí metan, một khí nhà kính góp phần lớn lao vào sự biến đổi khí hậu. Khối lượng metan thải ra từ một giếng mỏ tương đương với ít nhất 30 megawatt điện. Hiện nay, người ta bơm nó từ các giếng mỏ ra ngoài không khí vì lầm tưởng không có công nghệ nào có thể hấp thu metan với hàm lượng dưới 0,2 phần trăm. Nếu như “chất thải” ấy được giữ lại để sử dụng, nó có thể tạo ra điện năng mà công ty khai thác mỏ bình thường phải mua với giá ít nhất 18 cent mỗi kilowatt giờ. Việc sử dụng nguồn khí tự nhiên ấy của chủ mỏ sẽ bổ sung vào lượng điện lớn cung cấp bởi ESCOM, công ty năng lượng Nam Phi đang bị căng thẳng cao độ. Hầu hết khí metan từ các mỏ bị để mất trong bầu khí quyển, mặc dù các bên ký Nghị định thư Kyoto có thể được đền bù bằng những chứng chỉ carbon cho việc giữ lại metan hay ngay cả việc đốt cháy nó tại nguồn. Các chứng chỉ carbon đầu tiên cho việc thiêu đốt metan được cấp cho mỏ South African Beatrix Mine của công ty Gold Fields.

Metan gây ô nhiễm gấp khoảng 21 lần CO 2 và được tính bằng đương lượng CO 2 trong tín chỉ carbon. Các tín chỉ này có thể mang lại 10 triệu đô la trong bốn năm với ít vốn đầu tư, đồng thời giúp cải thiện đáng kể điều kiện lao động dưới hầm mỏ. Thời hạn thu hồi phí tổn lắp đặt ống để giữ lấy và dẫn khí metan ngắn hơn một năm. Rõ ràng những nghị định thư về biến đổi khí hậu không làm suy yếu sức cạnh tranh trên thị trường của bạn.

Những tín chỉ carbon có thể là một bổ sung vào tổng lợi nhuận và khiến một giếng mỏ sản xuất không đáng kể trở nên sinh lợi, đồng thời góp phần ổn định xã hội trong khu vực và biện minh cho việc đầu tư thêm vào lĩnh vực an toàn trong một thị trường mở. Tuy nhiên, việc đốt cháy khí metan để đổi lấy tín chỉ carbon trong một nước đối mặt với tình trạng mất điện hoàn toàn có vẻ như lỗi thời; nó chỉ chạm tới bề mặt của tiềm năng rộng lớn. Các mỏ có thể cung cấp cho thị trường năng lượng nhiều hơn là những tín chỉ carbon.

Ngay cả với một hàm lượng trung bình chỉ tới 0,1%, ước tính tổng thể tích metan thải ra trong một năm tối thiểu sẽ là ba triệu tấn. Trong trường hợp các mỏ gần Johannesburg, mỗi giếng mỏ có thể thải hơn sáu triệu tấn trong vòng 25 năm tới. Những công nghệ lọc khí hiện nay đòi hỏi một hàm lượng lớn hơn nửa phần trăm. Người ta nhận thấy có ít nhất vài giếng mỏ đạt tới mức độ ấy. Trên thực tế, hàm lượng metan trong không khí thoát ra từ hầm mỏ thường được giữ ở mức thấp hơn 0,5% bằng cách trộn lẫn khí có hàm lượng cao và hàm lượng thấp với nhau. Những kỹ sư sáng tạo chắc chắn sẽ vượt quá tiêu chuẩn thị trường hiện nay và chế tạo những thiết bị lọc không khí có hiệu quả ngay cả với những hàm lượng thấp hơn nhiều.

Một hàm lượng metan đạt mức trung bình 0,1% sẽ khiến việc lọc không khí chỉ mang lại lợi tức không đáng kể. Mặc dù Cơ chế Phát triển sạch (CDM) của Nghị định thư Kyoto được lập ra nhằm bổ sung nguồn tài chính cho những việc đầu tư ít hấp dẫn như thế, nhưng một chương trình tổng hợp sử dụng công nghệ xoáy nước, tuabin gió, thiết bị trao đổi nhiệt và việc cung cấp nước uống sẽ tạo ra nguồn thu nhập đủ mạnh để hỗ trợ chiến lược lọc sạch không khí.

Công ty trách nhiệm hữu hạn MEGTEC System, một nhà cung cấp công nghệ lọc không khí Thụy điển, đã lắp đặt những hệ thống làm giảm hàm lượng metan xuống còn 0,1% bằng quá trình oxy hóa mà không cần bổ sung năng lượng cho quá trình ấy. Năm 1983, West Cliff Collier Power Plant xây dựng một nhà máy điện có công suất 1,2 megawatt, và hai năm sau lại xây một nhà máy khác lớn hơn có công suất 12,5 megawatt, sử dụng lượng khí metan trong không khí thông gió. Trong cốt lõi của công nghệ này là một hệ thống có khả năng oxy hóa metan với hàm lượng cực thấp trong khi xử lý những khối lượng không khí rất lớn – một kết hợp điển hình của việc thông gió hầm mỏ. Điều cần chú ý ở đây là hàm lượng metan nhỏ hơn một phần trăm và dự án chỉ mới xử lý một phần năm thể tích không khí tổng cộng từ giếng mỏ. Với lượng điện sản xuất được đúng sáu megawatt, nhà máy điện giúp giảm phát thải một lượng metan tương đương với 200.000 tấn CO 2 trong một năm.

Mô hình ấy cho thấy rõ ràng cách thức tự nhiên hoạt động với những gì có được ở địa phương, vừa thu thập những gì có ích cho công việc. Ngay cả những lượng metan rất nhỏ cũng có thể mang lại lợi ích. Nếu như các mỏ khổng lồ quanh Johannesburg sử dụng công nghệ MEGTEC hay một công nghệ tương tự để giữ lấy khí metan, họ sẽ có thể vận hành một cơ sở có công suất từ 90 đến 180 megawatt. Con số này tương đương với 50% nhu cầu năng lượng hiện tại của họ. Mặc dù chỉ là ước tính, các con số cơ bản ấy đủ sức hấp dẫn để bảo đảm việc thực hiện được tiếp tục. Lẽ ra nhiều mỏ đã có thể theo đuổi chiến lược ấy nhưng không mỏ nào làm vì ban quản trị không thể nào phá bỏ rào cản do chính sách kinh doanh cốt lõi của họ dựng nên tạo ra. Nhưng chắc chắn sẽ có người thấy ý nghĩa của việc giữ metan lại để đổi lấy chứng chỉ carbon cùng với khả năng sinh lợi và sự sống còn của hành tinh. Còn có một cơ hội lớn khác đang chờ bạn nắm lấy.

BIẾN ĐỔI NƯỚC TỪ TỐN KÉM THÀNH SINH LỢI

Nước tinh khiết trong veo, vô trùng và hấp thụ năng lượng tích cực của những trầm tích vàng, được hút lên từ những khe đá nứt nằm sâu dưới đất. Hiện nay, nó được dùng để pha loãng nước sử dụng trong công nghiệp với độ ô nhiễm cao nhằm đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước thải. Chúng ta khó có thể tưởng tượng một sự phung phí nước sạch nào hơn: hòa lẫn với nước độc để cho loại nước “trung bình” đáp ứng được tiêu chuẩn an toàn tối thiểu? Ngoài sự thiếu hụt năng lượng ra, Nam Phi còn khổ sở vì thiếu nước trầm trọng. Các dự đoán về lỗ hổng giữa cung và cầu thật bi đát. Trong khi phải bơm nước sinh hoạt cho Johannesburg qua ống dẫn từ Lesotho với giá đắt đỏ, hàng ngày các mỏ vàng như Driefontein và Kloof lấy mất đi 100.000 mét khối.

Thay vì pha nước sạch với nước ô nhiễm, vi khuẩn tạo chelate hay công nghệ xoáy nước có thể – một cách dễ dàng và với giá rẻ – tách độc chất và chất bẩn ra khỏi nước ô nhiễm để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước thải. Chi trả mỗi ngày 10 triệu rand (500 triệu đô la mỗi năm) để bơm nước khỏi hầm mỏ và trả nó lại trong tình trạng không thể uống được; việc ấy không phù hợp với nhu cầu của một xã hội phải chịu thiếu nước trầm trọng. Ngược lại, sẽ có ý nghĩa hơn nếu chuyển đổi từ văn hóa cắt giảm chi phí sang tư duy tạo ra thu nhập bằng việc đáp ứng yêu cầu của thị trường và nhu cầu của cộng đồng. Điều ấy đồng nghĩa với việc gây dựng vốn xã hội, và đó là điều mà một dân tộc bị áp bức bởi chủ nghĩa phân biệt chủng tộc như Nam Phi có quyền chờ đợi ở doanh nghiệp và các nhà lập chính sách. Không những có thể thoản mãn nhu cầu nước của dân cư địa phương, những công ty khai thác mỏ còn có thể vận hành một công ty phụ thuộc cung cấp nước uống đóng chai nữa.

Vì sự nguy hiểm của urani hòa tan trong nước, công nghệ chelate là cần thiết để loại bỏ an toàn chất ấy ra khỏi nước đóng chai. Hơn nữa, ban quản trị nhà máy còn có thể dễ dàng tìm thấy những khe nứt không nhiễm urani, và như thế có thể rút nước từ những nguồn có tiềm năng sinh lợi nhất. Việc thành lập công nghiệp nước đóng chai ban đầu bán được mỗi ngày 100.000 chai là một khả năng hấp dẫn. Với một ít tưởng tượng, chúng ta cũng có thể mở rộng ngành công nghiệp ấy sang nhiều mặt sinh lợi khác, chẳng hạn như mở hãng cung cấp nước uống tự nhiên có chất lượng cao và nước thượng hạng từ nguồn sâu dưới đất phát ra năng lượng tích cực mà nó nhận được từ những trầm tích vàng ở gần nguồn. Hay ngay cả nước chứa một lượng vảy vàng thật nhỏ có lợi cho sức khỏe. Chắc chắn có thị trường cho những loại nước như thế.

Kế hoạch thực hiện dựa vào những kinh nghiệm tương tự trên khắp thế giới hầu như không cần phải nghiên cứu tính khả thi. Chưa đầy một thập kỷ, công ty Fiji Water đã phát triển từ số không để chiếm một thị trường ngách ở Mỹ trị giá 200 triệu đô la. Ở Hawaii, những nhà doanh nghiệp Nhật Bản đã bơm nước từ độ sâu 600 mét, vô chai và vận chuyển mỗi ngày 200.000 chai tới đất nước Thái dương Thần nữ, bán mỗi chai với giá tương đương 10 đô la. Qua những kênh cung cấp chọn lọc, Las Gaviotas hưởng lợi từ việc bán nước đóng chai cho thủ đô Bogotá, đồng thời phân phối nước uống miễn phí cho người dân địa phương.

Cách quản lý nước ở một địa điểm khai thác mỏ như trên cho thấy có thể biến đổi chi phí thành thu nhập như thế nào. Nếu như kinh doanh nước khe nứt một cách riêng biệt thì sẽ phải gánh chịu chi phí đầu tư không thể thu hồi lại để đạt tới nguồn nước nằm sâu trong vỏ Trái Đất. Mặc khác, công ty mỏ phải chịu những chi phí ấy để thực hiện hoạt động kinh doanh cốt lõi của họ là “khai thác vàng”. Bằng cách cung cấp nước uống rẻ và an toàn cho cư dân địa phương, công ty mỏ không chỉ biến đổi chi phí thành thu nhập; họ còn tẩy bớt vết nhơ là đã gây ô nhiễm và làm lún đất, chứng tỏ họ có trách nhiệm xã hội, và qua đó cải thiện thanh danh quốc tế của họ. Ngay cả một “mỏ vàng” chính hiệu cũng có thể sử dụng giá trị cao hơn cho nhãn hiệu của nó.

TIẾT KIỆM NHỜ ĐIỆN KHÍ HÓA

Hầm mỏ cần những lượng điện to tát để bơm nước và không khí, làm mát giếng mỏ, tạo nước đá và vận chuyển quặng. Nhiều nhà máy điện khổng lồ được xây dựng trên khu đất mỏ. Do đó, chỉ là lẽ phải thông thường nếu chúng ta khảo sát những khả năng tiết kiệm chi phí điện. Có lẽ đây là một môi trường lý tưởng để áp dụng mô hình toán học mà Jay Harman đã lấy ý tưởng từ ốc anh vũ, nhằm nâng hiệu quả năng lượng lên 20 đến 30% trong máy thông gió và máy trộn hay những ứng dụng khác trong việc vận chuyển nước và không khí. Có lẽ đó cũng là một cơ hội ứng dụng công nghệ xoáy nước của Curt Hallberg. Máy làm nước đá cần cho việc điều hòa nhiệt độ và đặt trong những giếng mỏ sâu tiêu thụ nhiều điện vì nước chứa một lượng lớn bong bóng không khí. Sử dụng công nghệ xoáy nước dựa vào trọng lực sẽ giảm chi phí năng lượng từ 10 đến 15%. Hơn nữa, còn có khả năng sử dụng trọng lực khi phải vận chuyển nước và không khí lên xuống cả 4.000 mét. Nếu chúng ta xem xét những công nghệ đổi mới khác có nguồn gốc từ khả năng thích ứng của tự nhiên, chúng ta còn có thể tiết kiệm nhiều năng lượng hơn nữa và giảm rủi ro nổ hầm bằng cách sử dụng ánh sáng lạnh như ánh sáng phát quang của nấm và mực, thay vì dùng bóng đèn thông thường. Trong những giếng mỏ tối tăm nhất, không nên dùng điện lưới hay máy phát hỗ trợ chạy bằng dầu nặng, nếu như có thể dựa vào những hóa chất đơn giản để tạo ra ánh sáng.

ÐIỆN NĂNG TỪ LUỒNG KHÔNG KHÍ

Cũng như nước, những luồng không khí là sản phẩm phụ của việc khai thác mỏ có thể sử dụng dễ dàng để tăng thêm thu nhập. Những luồng không khí được tạo ra bởi một khoảng chân không và rời khỏi giếng mỏ với áp suất cao. Khi một lượng không khí gây sửng sốt là 2.800 mét khối trong một giây được thải vào khí quyển, chúng ta dễ dàng hiểu rằng vài tuabin gió năng suất cao – với đặc tính chống ma sát như đã thấy ở cá voi – có thể giữ lấy một phần năng lượng. Việc bơm không khí mới vào những giếng mỏ ấy tạo ra một khoảng chân không mà một luồng khí thải tràn vào, dễ dàng làm cho một chục tuabin gió quay đều đặn. Trong khi phải chi trả nhiều cho điện lưới cung cấp bởi công ty điện lực của Nam Phi (ESKOM), thì lợi tức từ những tuabin chạy bằng gió ở cả lối vào lẫn lối ra của giếng mỏ sẽ vượt quá 50% chi phí ban đầu. Căn cứ trên con số đó, rất khó biện minh cho việc đầu tư vào máy phát điện dự phòng chạy bằng diesel.

SẢN XUẤT ÐIỆN TỪ NHIỆT ÐỘ VÀ ÁP SUẤT

Những chênh lệch nhiệt độ do hoạt động khai thác mỏ tạo ra là một nguồn lớn lao khác cho việc sản xuất điện. Các thái cực nhiệt độ ấy có nguồn gốc từ việc làm nước đá, bơm không khí nóng ra ngoài và vận chuyển quặng từ sâu trong lòng đất. Chúng sẽ trở thành những nguồn năng lượng hữu ích chỉ đơn giản bằng cách lắp đặt những thiết bị trao đổi nhiệt ở nơi thích hợp. Thiết bị trao đổi nhiệt không phải là cái gì mới. Tuy nghiên, công nghệ này chưa được dùng nhiều ở các mỏ, ngoại trừ cho Sáng kiến Nước mỏ (Mine Water Initiative) thực hiện ở những mỏ than cũ của Hà Lan và Đức hiện đang hoạt động với tính cách là hệ thống cung cấp nước nóng cho địa phương. Đã qua rồi những ngày điện ở Nam Phi hoặc có giá rẻ hoặc được trợ giá. Bây giờ, sử dụng năng lượng hiệu quả là yêu cầu cấp bách và tối thượng. Nếu xét rằng công nghệ nano cho phép vận hành điện thoại di động với một chênh lệch nhiệt độ chỉ 0,3ºC, thì chúng ta hãy tưởng tượng xem có thể làm gì với một chênh lệch tới 20ºC ở các mỏ. Một dự án sản xuất năng lượng đang được tiến hành – trên bình diện kỹ thuật cũng như thương mại – tại châu Âu với một chênh lệch chỉ từ hai đến ba độ. Thêm chất liệu để suy nghĩ: ở độ sâu 4.000 mét, có thể dùng phương pháp nào để biến đổi tiềm năng áp điện thành một nguồn điện?

PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG

Logic đầy sức thuyết phục của tín chỉ carbon, tính sinh lợi và hoạt động phục hồi có hiệu lực đối với mọi nguồn năng lượng: tuabin điện gió, thiết bị trao đổi nhiệt và máy phát điện chạy bằng khí metan. Khó có thể bào chữa cho việc bỏ qua bất cứ một khả năng nào khi tính chuyện lợi nhuận và giảm chi phí. Thật vậy, có nhiều khả năng lựa chọn.

Công ty Gold Fields, chủ nhân của một trong những mỏ vàng lớn nhất ở Jo-burg, sở hữu một vùng đất bao quanh lớn đến độ gây kinh ngạc là 175.000 mẫu Anh. Họ mua tài sản ấy trong nhiều năm từ những nhà nông không còn khả năng đạt năng suất chấp nhận được vì thiếu nước. (Hãy nhớ lại là các hoạt động khai thác mỏ cần hết sức nhiều nước khiến mực nước ngầm ở vùng chung quanh hạ xuống thấp. Mặc dù Gold Fields thật đáng khen khi trồng hoa hồng trên một phần đất ấy để bán, nhưng hầu hết đất của họ có thể được nhanh chóng dùng vào việc sản xuất diesel sinh học.

Nam Phi có chính sách hỗ trợ diesel sinh học, miễn thuế cho những nhà sản xuất loại nhiên liệu này. Mặc dù việc ấy đáng được hoan nghênh nhưng đồng thời cũng khiến người ta phải nhăn trán nhíu mày vì khó có thể biện minh cho việc trồng cây để sản xuất ethanol khi vì thế mà thiếu đất trồng cây lương thực cho người và thú. Một nước phải đấu tranh để nuôi trẻ em của mình cần phải đặt ưu tiên đúng chỗ. Nếu đất cần để sản xuất thực phẩm được dùng cho diesel sinh học, điều ấy sẽ làm tăng giá thực phẩm và đặc biệt ảnh hưởng tới những người sống bên lề xã hội. Tuy nhiên, vì chứa đựng rủi ro nhiễm bẫn urani, không phải tất cả đất đai ở quanh những hầm mỏ đều có thể dùng để sản xuất thực phẩm được, nhưng lại rất tốt cho việc trồng hoa hồng cũng như cây nhiên liệu.

Nếu đưa 50.000 mẫu Anh vào sản xuất, trong vòng hai tới bốn năm sẽ tạo ra được 100.000 đến 120.000 tấn nhiên liệu sinh học, tùy theo loại cây trồng. Đồng thời, có thể nhổ những cây xâm hại và hút nước quá đáng như bạch đàn và keo đen ( Acacia auriculiformis ), thay thế chúng bằng loại cây cho dầu và nâng mực nước ngầm trở lại với thời gian. Để tiếp tục lưu chuyển chất dinh dưỡng, có thể trồng nấm trên sinh khối dồi dào còn lại sau khi thu hoạch dầu, dĩ nhiên với điều kiện nó không bị nhiễm bẩn hay nhiễm bức xạ đáng kể. Một lựa chọn khác hay một bổ sung là sử dụng khí metan giữ lại từ chất thải nông nghiệp. Nhờ đó, tỉ lệ thất nghiệp trên 50% ở các cộng đồng sống quanh những hầm mỏ có thể giảm một cách ấn tượng. Chỉ riêng những tín chỉ carbon cũng đủ để trả chi phí ban đầu cho một hoạt động như thế. Cho tới gần đây, không ai nghĩ là châu Phi có thể tạo ra tín chỉ carbon. Nếu như các mỏ khai thác tiềm năng về diesel sinh học, họ có thể vạch đường cho một đóng góp lớn lao vào việc giảm thải khí nhà kính.

Chuyển đổi việc khai thác mỏ thành một hoạt động có sức cạnh tranh, cải tạo đất canh tác, phục hồi đa dạng sinh học, đem lại việc làm cho cộng đồng, tăng hiệu quả năng lượng nhờ sử dụng những nguồn sẵn có và công nghệ đổi mới, cũng như cung cấp nước cho công nghiệp và cộng đồng địa phương, hoạt động ấy sẽ là một việc kinh doanh có đủ tiêu chuẩn để nhận “nhãn hiệu giá trị”. Đó không phải là một sáng kiến đắt tiền nhằm tạo mối quan hệ với quần chúng, thu hút thiện cảm và lòng tin của cộng đồng. Đúng hơn, đó là một phương pháp cơ bản của công việc quản lý hằng ngày nhằm tăng dòng tiền bằng cách giảm mạnh chi phí và cải thiện thu nhập. Theo quan điểm của nhà quản lý, vốn xã hội được tạo ra trong quá trình cắt giảm chi phí và tăng thu nhập là sự hoàn thiện bước cuối. Tại sao không? Nếu một cách tiếp cận hệ thống như thế trở thành một phần của văn hóa quản lý,thì những vấn đề thông thường làm mất thì giờ của giới quản lý sẽ không còn là một nhân tố gây căng thẳng nữa, nhưng là một phần của việc sử dụng nguồn lực hiệu quả và tạo ra thu nhập.

Biểu đồ 12. Quặng mỏ với tính cách là một thác nhiều tầng

CHELATE HÓA QUẶNG PHỨC HỢP

Bây giờ, chúng ta chú tâm đến vấn đề nhạy cảm là urani. Dù muốn dù không, urani cũng thường được tìm thấy trong hỗn hợp với vàng. Thali và đồng cũng là những sản phẩm phụ thông thường của quá trình chế biến quặng. Vì vậy, chúng được gọi là “quặng phức hợp”. Khi giá urani xuống thấp đến nỗi việc tách ly không còn sức cạnh tranh nữa thì các mỏ vàng ngừng sản xuất urani. Nguồn thu nhập trở thành chất thải và sau vài thập kỷ bị thải xuống sông, urani tích tụ trong những vùng ngập nước và đáy sông. Theo một số nhà hoạt động môi trường, khủng hoảng ô nhiễm đã đạt tới mức độ bi thảm và chi phí phục hồi liên quan đến khủng hoảng ấy dễ dàng lên tới hàng trăm triệu đô la. Trong khi khoa học chưa rõ ràng và phí tổn chưa được tính kỹ, các công ty không thể xua tan sự ngờ vực ngày càng tăng thêm, cũng như không thể từ chối trách nhiệm chi trả những khoản tiền có thể là lớn lao trong tương lai. Một công ty cổ phần sẽ phải mất phần dự phòng vào cái ngày mà ban quản trị được thông tin về các rủi ro. Những rủi ro ấy phải được báo cáo cho các cơ quan giám sát thị trường chứng khoán; ngay lập tức, các cơ quan này sẽ ép giá cổ phiếu. Bạn hãy nhớ lại là sự nhiễm bẩn PCB (polychlorinated biphenyl) và amiang không bị xem là có vấn đề khi chúng được sử dụng rộng rãi trong những năm 1960. Nhưng mới đây, các công ty GE (Hoa Kỳ) và ABB (Thụy Sĩ) đã đáp ứng các yêu cầu bồi thường liên quan đến sự nhiễm bẫn ấy với những khoản tiền gây sững sốt là 500 triệu và một tỉ đô la.

Những cơ hội về nước và năng lượng được mô tả ở trên là thực tế. Nếu các nhà quản lý muốn tránh tác động tiêu cực của sự sụt giảm giá cổ phiếu ở thị trường chứng khoán trên việc tư bản hóa công ty của họ, thì họ cần sớm có phản ứng tích cực đối với khủng hoảng có thể xảy ra vì urani gây ô nhiễm bẩn cho nước và đất trồng trọt ở địa phương. Với một vấn đề nhạy cảm như thế, thông thường những nhà phân tích giải thích nguy cơ phải phục hồi môi trường trong tương lai và sự cuồng loạn của hệ thống truyền thông đại chúng là nguyên nhân của việc mua bán cổ phiếu hiện nay với giá thấp hơn khi đến hạn thanh toán. Rồi các cổ phiếu phải chịu xu hướng giảm mạnh. Có khá nhiều thời gian để đầu tư vào những đổi mới có khả năng biến đổi vấn đề thành cơ hội trước khi phải đăng ký rủi ro với cơ quan giám sát thị trường chứng khoán.

Công nghệ tạo chelate (phức càng cua) đã tồn tại trong vài thập kỷ. Nó dựa trên một phương pháp đã được chứng minh là hiệu quả trong việc tách ly kim loại quý và những chất độc hại như urani, thali và chì. Các phối tử khép vòng kết nối chặt chẽ với ion kim loại khiến nó trở thành chất trơ, không thể hoạt động được nữa. Nhà cung cấp hàng đầu công nghệ ấy là công ty tiên phong Prime Separations đã tập hợp một ê kíp kỹ sư nhằm ứng dụng kỹ thuật tạo chelate quan sát được ở vi khuẩn. Nó được phát triển bên cạnh những phương pháp đổi mới khác nhằm thu hồi lại kim loại cả khi chúng đã phân tán thành những lượng rất nhỏ, giống như khả năng cố định kim loại đồng của nấm tai mèo ( Auricularia Polytricha ) hay cố định chì của cây phong lữ ( Geranium spp ) vậy. Hoạt động của những loài này có hiệu quả gấp triệu lần những lò luyện kim phức tạp đang được dùng để xử lý quặng hỗn hợp.

Các nhà quản lý nên nhớ lại là việc khai thác mỏ sẽ làm cạn kiệt nguồn nguyên liệu nên không thể tiếp tục mãi. Theo dự đoán, những trầm tích vàng sẽ hết trong vòng nửa thế kỷ nữa. Công nghệ của Prime Separations đóng góp vào hoạt động khai thác mỏ bằng một phương pháp liên tục chiết xuất vàng, urani, thali hay bất kỳ một nguyên tố nào khác trong bảng tuần hoàn. Đặc biệt việc tinh chế vàng từ cả quặng đuôi lẫn những vùng ngập nước chung quanh có thể được chi trả bằng những khoản tiền dự trữ trong một hay hai thập kỷ tới. Việc này sẽ cải tạo đất và khu vực cho hoạt động kinh tế kế tiếp và tránh được số phận của những công ty như Combustion Engineering (CE) và ABB, những công ty phải thanh toán hóa đơn cho việc gây ô nhiễm 40 năm về trước.

Công nghệ tạo chelate học được từ vi khuẩn không chỉ giới hạn trong việc thu hồi kim loại nặng. Trong những vùng địa lý khan hiếm nước, chẳng hạn như các mỏ vàng ở Venezuela và Burkina Faso, bí quyết của Prime Separations có thể trở thành một nhân tố then chốt của việc chế biến quặng trong chu trình nước khép kín. Với công nghệ ấy, không cần phải xây lắp ống dẫn hay vận chuyển nước từ sông bằng xe tải hay chi trả những khoản tiền to tát cho hệ thống thẩm thấu nghịch. Ở những mỏ mới có chứa thali, cũng có thể tinh chế kim loại này bằng công nghệ tạo chelate . Thali 203 tinh chế được Phòng Thí nghiệm Quốc gia Los Alamos bán với giá mỗi kilogam 1.800 đô la. Đó là thu nhập thực từ việc chiết xuất liên tục từ quặng đuôi và trầm tích. Đó là tiết kiệm chi phí thực sự. Sẽ không còn hóa đơn phải trả sau 40 năm nữa. Trái lại, sẽ có đất cải tạo bằng phương pháp sinh học với giá trị đáng kể ở gần một thị trường đô thị rộng lớn. Bạn hãy nhớ lại: giá trị đất là lợi ích thực sự của dự án Las Gaviotas. Trong trường hợp các mỏ vàng Nam Phi, chúng ta có thể thấy việc làm tăng giá trị đất là một cách thức quan trọng để giữ vững giá trị cổ phần và tích lũy vốn xã hội.

HẦM MỎ VỚI TÍNH CÁCH LÀ NHÀ MÁY LỌC SINH HỌC

Nhiệm vụ của ban quản trị mỏ đòi hỏi phải có tầm nhìn xa trông rộng; đó là một ưu thế. Công tác vận hành một hầm mỏ hoàn toàn không phải là một việc kiếm tiền mau lẹ. Từ lúc nhận giấy phép khai thác mỏ và được quyền chế biến quặng cho đến khi bán sản phẩm thường kéo dài một thập kỷ hay lâu hơn nữa. Công ty phải sẵn sàng đầu tư vào quỹ ủy thác được luật pháp qui định để phục hồi đất hay chi tiền cho việc tạo dựng một tương lai sau thời gian khai thác mỏ. Trong ý nghĩa đó, ban quản trị mỏ phải nhận thức sâu sắc rằng tương lai nên được hình dung ngay bây giờ. Tuy nhiên, quyền sử dụng 400.000 mẫu Anh chỉ cách trung tâm Johannesburg 45 phút có tiềm năng mang lại nhiều lợi ích cho các cổ đông hơn mọi tưởng tượng từ trước tới nay.

Nông nghiệp không phải là lĩnh vực duy nhất có thể nhận được dòng đa thu nhập nhờ ý tưởng nhà máy lọc sinh học. Việc khai thác mỏ cũng có thể đạt được lợi ích ấy chỉ bằng cách sử dụng những gì có được ở địa phương. Nếu chúng ta hình dung việc xử lý lại quặng đuôi trong một cơ cấu tài chính mới có khả năng trả lại vẻ đẹp tuyệt vời ban đầu cho cảnh quan và đưa urani vào thị trường, thay vì để nó tích tụ trong đất bề mặt và nước; nếu được như thế, văn hóa và lịch sử phong phú của vùng sẽ là một tài sản quí báu. Tài sản này có thể là biểu hiện của giá trị lớn nhất của mỏ vàng trong đánh giá của các nhà đầu tư. Không ai dành thì giờ để xác định giá trị những tài sản của vùng đất chung quanh. Thậm chí chúng cũng không được định giá trong sổ sách kế toán của các công ty. Đất đai được xem như một tài sản tốn kém mà chủ đất sẵn sàng bán đổ bán tháo cho bất cứ người nào. Bạn sẽ trả bao nhiêu cho đất có nguy cơ nhiễm bẩn urani? Giá trị của đất ấy sẽ như thế nào nếu nó còn nguyên sơ, xinh đẹp?

Nhiều khi phải cần một người ngoài để chỉ cho bạn thấy cái đặc biệt ở ngưỡng cửa của bạn. Nếu qua thời gian, mỏ vàng và urani được biến đổi thành một hệ thống cung cấp nước và năng lượng, kết hợp với triển lãm về những kỹ thuật kỳ diệu cho phép khai thác quặng ở độ sâu 4.200 mét, thì mỏ ấy sẽ trở thành một địa điểm hấp dẫn công chúng và có khả năng tự trang trải. Jo-burg là một trong những thành phố nhộn nhịp nhất châu Phi. Xét về những địa điểm văn hóa, tự nhiên và công nghiệp được UNESCO xếp hạng Di sản thế giới, thì chắc chắn những mỏ vàng với môi trường thiên nhiên và bối cảnh lịch sử của chúng có đủ điều kiện để được sự công nhận quốc tế này.

Ít khi có tiềm năng nối kết lẫn nhau giữa một nền tảng kinh tế bền vững cần cho quặng mỏ, yêu cầu thực hiện những chính sách xã hội - môi trường quốc gia và việc đáp ứng nhu cầu ngoại tệ ở một nơi nào khác như ở những địa điểm khai thác mỏ quanh thành phố Johannesburg. Rất có khả năng đạt lợi ích ngay tức thì cũng như lâu dài. Những công nghệ làm cơ sở cho các ý tưởng trình bày trên đây đang hiện hữu, một số khác mới là dự kiến và cần được nghiên cứu thêm. Điều chắc chắn là những mỏ từng bị phê phán trong quá khứ và vẫn còn nằm trong tầm ra-đa của chính phủ cũng như những tổ chức phi chính phủ, ít khi được nhìn dưới ánh sáng tích cực như trong chương này. Chúng là những hệ thống với nhiều mối liên kết và có khả năng đóng góp cho xã hội. Một hầm mỏ với danh hiệu là một Địa điểm Di sản thế giới cung cấp nước uống cho người nghèo, phục vụ tầng lớp trên của thị trường với nước chứa vảy vàng, tăng thêm thu nhập nhờ những tín chỉ carbon, giảm mạnh chi phí bằng cách sử dụng những nguồn năng lượng sẵn có, đa dạng hóa hoạt động sản xuất năng lượng và thực phẩm, tạo công ăn việc làm và mở ra một tương lai cho những cộng đồng sống quanh nó; một hầm mỏ như thế sẽ được kính nể, khâm phục, đánh giá cao, sẽ nhận được giá trị cổ phiếu và lời khen ngợi của công chúng ngay từ khi nó mới bắt đầu giải quyết vấn đề ô nhiễm của quá khứ.

KỸ THUẬT TÀI CHÍNH

Không cần đến một nhà chiến lược tài chính để chuyển đổi các cơ hội nói trên thành dòng tiền mặt, cũng không cần một nhà phân tích doanh nghiệp để hiểu giá trị của độ rủi ro kinh doanh thấp cùng với vốn xã hội được cải thiện. Điều thiết yếu không phải là biết rõ mọi cơ hội nhưng là tạo ra một biến chuyển trong văn hóa quản lý. Thay vì tập trung chú ý vào một vấn đề chủ yếu duy nhất như hiện nay, cần phải quan tâm đến cấu trúc mạng lưới mở rộng ra ngoài hoạt động kinh doanh cốt lõi. Có lẽ sự chuyển đổi này là thách thức lớn nhất của các nhà doanh nghiệp. Một mỏ vàng vẫn sẽ là một mỏ vàng, nhưng các đầu vào và đầu ra đa dạng – dễ dàng giao cho những dịch vụ bên ngoài phụ trách và đưa vào khuôn khổ quản lý dây chuyền cung cấp –, các đầu vào và đầu ra ấy bây giờ phải được xem xét dưới các khía cạnh: giảm bớt chi phí, nâng cao thu nhập, đạt lợi tức dài hạn, cải thiện việc tư bản hóa thị trường, giảm rủi ro kinh doanh nhờ có được dòng tiền mạnh mẽ và phát triển một doanh nghiệp linh động sẵn sàng mạo hiểm và đổi mới. Đó là những đặc tính tiêu biểu của các công ty dẫn đầu thị trường thường được khen thưởng về sự tiên kiến và tầm nhìn của họ.

Như vậy, con đường tiến tới dựa vào những giá trị tham chiếu về công nghệ cũng như kỹ thuật tài chính tiến bộ tính đến giá trị thực và giá trị tương lai của mọi tài sản. Một cơ sở logic có sức thuyết phục dựa vào khoa học vững chắc và tính khả thi về mặt kinh tế đang chờ quyết định của các nhà quản lý và sự chấp thuận của các cổ đông. Rồi những công ty khai thác mỏ ở Nga, Trung Quốc, châu Phi, Hoa Kỳ và châu Mỹ La-tinh có thể chứng minh rằng, mặc dù có một lịch sử đáng tiếc, nhưng cũng có một tương lai đầy hy vọng và một hiện tại với ý định tốt.

CHƯƠNG MƯỜI HAI

TÒA NHÀ DO NHỮNG DÒNG CHẢY THIẾT KẾ

Rõ ràng ghi chép của da Vinci cho thấy ông đã xem thành phố như một cơ thế sống, trong đó người ta, của cải vật chất, thực phẩm, nước và chất thải cần phải chuyển động và tuôn chảy dễ dàng để thành phố luôn được khỏe mạnh.

- Frithof Capra (trong quyển “Khoa học của Leonardo”)

SÁNG TẠO MỘT HỆ SINH THÁI NHÀ Ở

Mỗi hệ thống sống đều tìm nơi trú ẩn như tổ chim, vỏ hạt dẻ, màng tế bào tảo. Mỗi vật sống đều vạch ra cho mình một ranh giới mỏng manh giữa bên trong và bên ngoài. Mỗi sinh vật đều tìm một cách đặc biệt để đạt trạng thái ổn định nội tại, điều hòa nhiệt độ và độ ẩm, dự trữ thức ăn, bảo đảm sức khỏe và sự sinh tồn.

Trong thời gian gần đây, thiết kế nhà ở đã trải qua nhiều biến đổi, dù không phải lúc nào cũng là một cải tiến. Cấu trúc nhà ở của chúng ta hiện nay vượt xa một nơi cư trú đơn thuần. Nó đem lại những điều thuận tiện phù hợp với ý tưởng của chúng ta về tiện nghi và sự hài lòng. Chúng ta sống trong một thời đại tân tiến, đang trôi dạt tới domótica [1] , nơi mà sự tiến bộ và tiện nghi ngày càng đòi hỏi nhiều máy điện tử và người máy hơn. Đa số chúng ta trải qua phần lớn thời gian ở trong nhà − nhà riêng, nơi làm việc hay trường học. Chúng ta ngủ mỗi ngày độ tám tiếng. Có lẽ làm việc hay học thêm tám tiếng nữa, thời gian còn lại được dùng cho việc đi lại, việc nội trợ và các hoạt động khác. Những công trình xây dựng mà chúng ta ở tổng cộng hai phần ba đời sống của mình phải được thiết kế hợp lý để bảo vệ sức khỏe và sự an toàn. Thật đáng ngạc nhiên, chìa khóa cho một môi trường lành mạnh lại là độ pH.

Đại dương với độ pH 8,2 là cái nôi của sự sống trên Trái đất. Các hệ sinh thái và những khả năng hỗ trợ sự sống của chúng phát triển mạnh trong một môi trường kiềm. Vậy mà phần lớn môi trường sống của chúng ta – trong nhà cũng như bên ngoài – lại có một độ chua cao. Việc sử dụng quá nhiều nhiên liệu hóa thạch và lượng carbon dioxit khổng lồ bơm vào bầu khí quyển hàng ngày làm không khí trở nên chua thật sự. Không thể thoát khỏi nó ở bất cứ nơi nào trong thế giới công nghiệp hay bất cứ thành phố nào trên Trái Đất. Những ai sống ở vùng nông thôn hay gần bờ biển có lẽ ít bị ảnh hưởng hơn. Nếu bạn sống ở một siêu đô thị như New York, Los Angeles, London, Paris, Sao Paolo, New Delhi hay Johannesburg thì khác; ở những thành phố ấy, độ pH của không khí chỉ hơn 4 một chút. Hãy nhớ lại, độ pH là nồng độ ion hydro được đo theo thang logarit; một dung dịch có pH 4 nghĩa là nồng độ ion hydro trong dung dịch ấy lớn gấp mười lần nồng độ trong dung dịch có pH 5 và gấp một ngàn lần nồng độ trong dung dịch có pH 7, tức là dung dịch trung tính.

Hãy xem hệ thống tiêu hóa của chúng ta hoạt động như thế nào. Thức ăn chúng ta tiêu thụ được đưa vào dạ dày, nơi có tính axit cao (độ pH thấp) và mọi thứ ngũ cốc, rau quả, thịt cá được phân tách ra các thành phần cơ bản của chúng một cách nhanh chóng và an toàn. Ruột non, nơi chất dinh dưỡng được hấp thu và đưa vào máu để chuyển tới các cơ quan và các mô, cũng là một bộ phận quan trọng trong hệ thống miễn dịch của chúng ta. Nó cần một môi trường kiềm hay bazơ (có độ pH lớn hơn 7) để hoạt động tối ưu. Tương tự như thế, vì phòng ngủ là nơi chúng ta nghỉ ngơi và lấy lại sức, không khí nơi đó nên có tính kiềm. Bắt đầu từ nhà ở, chúng ta nên vận dụng sự hiểu biết của mình về những dòng không khí và vật chất để tạo ra một môi trường hỗ trợ sức khỏe và đời sống.

Nếu bạn dành thì giờ đo độ pH của không khí trong nhà, bạn sẽ nhận thấy ngay là nó có tính axit như không khí ở những vùng đô thị, và thường cũng không tốt hơn nếu bạn để không khí bên ngoài vào. Thật không may, thông thường chất lượng không khí trong nhà hay văn phòng trở nên xấu hơn vì hầu như mọi vật đều phát ra khí. Điều này xảy ra ngay cả khi bạn có đặc quyền sống ở bãi biển hay trên một rặng núi ngoạn mục. Kết quả nói chung không tốt chút nào. Điều gì có thể bảo đảm đồ ăn thức uống của bạn sẽ tạo ra sự cân bằng lành mạnh giữa axit và bazơ khi bạn thở ra axit cả ngày? Xấu hơn nữa, bạn hít axit vào phổi trong suốt thời gian ngủ. Khi chúng ta đẩy mạnh Nền Kinh tế Xanh Lam, không khí bên ngoài sẽ ít ô nhiễm và ít có tính axit hơn. Trong thời gian qua, những tòa nhà của chúng ta đã có thể được thiết kế và xây dựng sao cho không khí trong nhà được thay đổi một cách tự nhiên và có tính kiềm hơn.

BẢY DÒNG CHẢY TRONG NHÀ Ở VÀ KHÔNG GIAN SỐNG

Kiến trúc sư cùng với bác sĩ là những người có tư duy “kết nối” nhiều nhất. Tuy nhiên, họ cũng là nạn nhân của một sự phân chia kiến thức cứng nhắc. Vì thế, họ cho rằng tính axit và tính bazơ là vấn đề của nhà hóa học. Ngay cả kiến trúc sư tiến bộ nhất về mặt môi trường, người đã xây dựng thành công tòa nhà được cấp chứng nhận bạch kim của chương trình LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), cũng có thể chưa ý thức được tầm quan trọng của độ pH thích hợp trong những tòa nhà. Trong khi vật lý và toán học được đề cao trong chương trình đào tạo kiến trúc sư, các khoa học của sự sống (sinh học và các môn học liên quan) lại bị xao lãng. Đó là điều đáng tiếc vì những cấu trúc vật lý dựa vào toán học và sinh vật học là nền tảng của sức khỏe và sinh kế trên Trái Đất.

Khi kiến trúc sư nhận được các chi tiết kỹ thuật của một tòa nhà mới, thì thể tích và bề mặt xác định quy mô và chức năng của nó. Ví dụ trường hợp của một trường học: không gian chung cho nhà bếp và phòng ăn hay phòng tập thể dục và những lớp học hay văn phòng và góc bếp, nhà tắm nắng, số phòng ngủ cho học sinh nội trú. Vài kiến trúc sư sẽ để ý đến vị trí mặt trời và đề nghị một tòa nhà hướng về phía nam nếu ở bắc bán cầu và hướng về phía bắc nếu ở vùng nhiệt đới. Điều ấy dễ thực hiện và không đòi hỏi nhiều tính sáng tạo, kiến thức khoa học sâu rộng hay ngay cả cảm hứng từ hệ sinh thái.

Không thể xem các công trình xây dựng chỉ là những cấu trúc thẩm mỹ đáp ứng mục đích sử dụng và tuân thủ những quy định của địa phương. Cũng thế, việc xây dựng những tòa nhà tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng tái tạo chỉ mới thực hiện bước đầu của một thiết kế sáng tạo. Cần phải đưa bảy dòng chảy quan trọng vào thiết kế: không khí, ánh sáng, nước, năng lượng, âm thanh, vật chất và người ở trong nhà. Mỗi dòng chảy đều ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng động tạo điều kiện cho chúng ta sống và phát triển tốt. Việc nâng cao đời sống là động lực nằm sau tất cả các dòng chảy ấy. Sự tồn tại và sức khỏe phải luôn luôn được ưu tiên, nhất là vì chúng ta trải qua rất nhiều thời gian ở trong nhà. Kết cấu và thiết kế hợp lý của nhà ở có tính quyết định đối với sức khỏe, tiện nghi và sự nghỉ ngơi của chúng ta.

Không khí chứa đựng những thứ như bụi. Vật chất bao gồm thức ăn của chúng ta và những gì chúng ta thải bỏ, trong khi nước thì gồm có nước uống và nước dùng để rửa sạch chất thải. Vật chất còn bao gồm những vật dụng góp phần vào sự tiện dụng và tính hiệu quả của môi trường cá nhân của chúng ta. Các vật dụng ấy là những yếu tố quan trọng của lối sống và những đóng góp vào tiện nghi của chúng ta. Tuy nhiên, hình như chúng ta thiết kế nhà ở mà không xem xét những dòng chảy ấy. Bụi tích tụ trong nhà có thể làm chúng ta bệnh. Sinh khối để thối rữa là một mối nguy cho sức khỏe, đồng thời là một chất thải thực sự. Nước cống rãnh chảy vào những bể chứa, nơi nó được xử lý bằng hóa chất nhằm diệt trừ vi khuẩn tích tụ. Rác thải ra bởi xã hội tiêu thụ thái quá của chúng ta giờ đây đã đầy tràn ở vô số bãi rác. Các bãi rác ấy là những “dead end” theo nghĩa đen của từ này. Bạn hãy xem một dòng chảy là một sự vận động liên tục không bị cản trở. Nếu chúng ta tăng cường các dòng chảy trong nhà thay vì làm chúng tắc nghẽn, thì chúng ta có thể hưởng lợi ích từ nhiều đổi mới góp phần tạo một đời sống tiện nghi và khỏe mạnh, cũng như giảm chi phí và tiết kiệm năng lượng.

Các hệ thống tự nhiên luôn luôn được thiết kế cho dòng chảy và với dòng chảy. Không có gì phát triển trong trạng thái tĩnh; ngược lại, tất cả đều luôn luôn tác động qua lại với mọi vật chung quanh. Với nhận thức về nguyên tắc thiết kế cơ bản ấy, chúng ta sẽ khám phá nhiều mối liên hệ giữa những hiện tượng và mục tiêu khác nhau. Điều này lại dẫn tới một tập hợp những giải pháp mà các hệ thống tự nhiên đã vận dụng và nhào nặn trong hàng triệu năm. Do đó, thách thức đối với chúng ta là kết hợp các thông số như thế nào để có thể thiết kế nhà với những dòng chảy nói trên. Nói ngắn gọn, thách thức của chúng ta là mô phỏng các hệ sinh thái trong việc áp dụng vật lý và dùng những vật liệu có được ở địa phương để đáp ứng các nhu cầu cơ bản, phát huy tính hiệu quả và tính đa dạng. Khi chúng ta đặt những mục tiêu ấy, khi các kiến trúc sư và chuyên gia thiết kế nhà dành ưu tiên cho sức khỏe và tiện nghi, thì có khả năng – hay đúng hơn, có điều kiện thuận lợi – để đạt tới một trạng thái cân bằng tốt hơn và nhiều dòng chảy thông suốt hơn.

Để bắt đầu, chúng ta nên biết cách thức sáng tạo những không gian thẩm mỹ có một độ pH thích hợp với nội thất và cho phép bảy dòng chảy tác động lẫn nhau. Nếu chúng ta thành công trong việc tạo ra một mô hình thiết kế bao gồm tất cả các dòng chảy ấy thì chúng ta sẽ trải nghiệm một mức độ tiện nghi hoàn toàn mới. Cấu trúc nhà ở sẽ phù hợp với môi trường chung quanh và đạt tới sự bền vững lý tưởng mà không cần phải nỗ lực phi thường hay chịu nhiều phí tổn hơn. Những tòa nhà như thế không chỉ xanh thôi; chúng sẽ thể hiện được nhiều hơn việc tiết kiệm năng lượng bằng cách trồng cỏ trên mái nhà hay sử dụng gỗ từ những khu rừng được chứng chỉ lâm nghiệp bền vững. Trên hết mọi sự, các cấu trúc ấy sẽ góp phần vào sức khỏe và sự tự túc bằng cách sử dụng những nguồn lực và nguồn năng lượng sẵn có ở địa phương. Chúng sẽ phù hợp với trạng thái cân bằng động lành mạnh giữa con người và các hệ sinh thái cung cấp chúng ta những tài sản chung miễn phí như nước và không khí. Các cấu trúc như thế sẽ nâng cao đời sống.

Kiến trúc sư đầu tiên thấy rõ tầm quan trọng của dòng chảy như một nguyên lý có ý nghĩa quyết định trong việc thiết kế những tòa nhà và ngay cả những thành phố là Leonardo da Vinci. Các phác họa của ông cho thấy những hiểu biết sâu sắc về nhiều dòng chảy và sự cần thiết phải kết nối với môi trường chung quanh. Hơn nữa, da Vinci đã nghĩ ra cách thiết kế đô thị dựa vào các dòng chảy của nước, chất thải và cư dân. Trong quyển “Khoa học của Leonardo”, Fritjof Capra viết:

“Mối quan tâm đặc biệt của Leonardo về những dòng chuyển động qua các công trình xây dựng của ông không giới hạn trong nội thất mà bao gồm cả khu đất chung quanh, thông qua ô cửa, bao lơn và lan can. Thật vậy, trong đa số các phác họa biệt thự và cung điện, ông xem khu vườn như một phần không thể thiếu của tòa nhà. Các phác họa ấy phản ánh nỗ lực không ngừng của ông nhằm hợp nhất kiến trúc và tự nhiên.

Quan điểm sinh thái của Leonardo về việc thiết kế các tòa nhà và trọng tâm mà ông đặt vào tính toàn vẹn chức năng cũng hiển nhiên trong các đóng góp mở đường của ông cho việc quy hoạch đô thị. Năm 1482, khi ông mới đến Milan và chứng kiến bệnh dịch đang hoành hành tại đây, ông thấy rõ rằng tác động tàn phá của nó phần lớn do điều kiện vệ sinh khủng khiếp của Milan gây ra. Theo phong cách riêng của mình, ông đã phản ứng bằng một đề nghị xây dựng lại thành phố theo hướng cung cấp nhà ở đàng hoàng cho người dân, xây chuồng cho gia súc và tạo điều kiện để có thể thường xuyên rửa sạch đường phố.”

NHÀ TRẺ HOÀN TOÀN HIỆN ĐẠI

Chúng ta bắt đầu quan sát những dòng chảy trong nội thất và bên ngoài tòa nhà ở những nơi mà trẻ nhỏ lưu trú nhiều nhất. Trong khi trẻ em là nhóm nhạy cảm và dễ bị tổn thương nhất, chúng đồng thời là tiềm năng tương lai của chúng ta. Trẻ em chịu ảnh hưởng của những dòng chảy một cách dễ dàng hơn nhưng cũng khó nhận thấy hơn người lớn. Điều ấy có nghĩa nơi nào không có dòng chảy hay có những dòng chảy không thích hợp, thì trẻ em có khả năng dễ gặp khó khăn về sức khỏe hay dễ mắc bệnh hơn người lớn.

Bạn hãy hình dung một em bé ngủ phần lớn thời gian trong một phòng chứa formaldehyde thoát ra từ keo trong gỗ dán; những chất diệt khuẩn và trừ nấm trong hành lang và sơn quét tường; kim loại nặng trong quần áo và đồ chơi có màu sắc sặc sỡ; chất chống cháy chứa brom trong nệm, bộ chăn ra gối, rèm và thảm. Cửa sổ lót kính ba lớp chống tia cực tím, rèm nặng che ánh sáng và thảm dầy để giảm tiếng ồn trong khi bé ngủ. Tường cách âm kép và hệ thống lưu chuyển không khí ấm hay lạnh được lắp đặt trong môi trường kín hơi để ngăn chận tiếng ồn hơn nữa. Tã lót dùng một lần và sản phẩm vệ sinh trẻ em được tẩm chất thơm nhân tạo và chất bảo quản paraben, được nhuộm màu hay tẩy trắng bằng hóa chất. Nước clo hóa; bộ lọc của máy điều hòa không khí chứa chất diệt khuẩn. Dây điện ở phía trên hay gần giường tạo ra trường điện từ ném tung bụi vào không khí. Tiếng chít chít từ đồ chơi bằng chất dẻo và tiếng lạo xạo của sóng vô tuyến phát ra từ máy theo dõi trẻ sơ sinh.

Bạn chớ nghĩ rằng mọi vật trong phòng trẻ em đều được kiểm tra và chấp thuận. Không có vật nào được chứng minh là gây hại, mặc dù có vài ngoại lệ như một đồ chơi này nọ được biết là có chứa độc chất và lẽ ra không nên có mặt nơi đây. Thực tế là đứa trẻ trong môi trường căng thẳng ấy phải mất quá nhiều sức cho việc đề kháng. Điều ấy làm suy giảm khả năng miễn dịch cũng như sức khỏe và sự hồ hởi của trẻ. Tỉ lệ trẻ em mắc bệnh đường hô hấp và bị phát ban cho thấy không nơi nào có thể tạm gọi là dễ chịu được. Rõ ràng chúng ta đang đi tới chỗ ngày càng xuất hiện nhiều vấn đề hơn. Mặc dù không ai đáng bị khiển trách, nhưng hệ thống của chúng ta có nhiều sai sót. Tập hợp các dòng chảy bị gián đoạn đã dẫn đến một sự gia tăng rõ rệt những vấn đề sức khỏe. Trung tâm Thống Kê Y tế Quốc gia sẽ khiến bạn bẹp dí trước những số thống kê khẳng định thực tế ấy.

Như vậy, đáng lẽ các tiện nghi vật chất trong một nhà trẻ hiện đại phải giúp việc chăm sóc trẻ nhỏ được dễ dàng, thì chúng lại mâu thuẫn với một môi trường thuận lợi nhất cho sức khỏe và sự thoải mái dễ chịu. Điều cần thiết là phải xét lại toàn thể quan niệm, đồng thời tìm cách tạo ra một môi trường sống hỗ trợ, thay vì làm suy yếu hệ thống miễn dịch. Cần thiết là những đổi mới như khả năng bám chặt của thằn lằn và con trai, việc tạo màu sắc với những phương tiện quang học được bướm và bọ cánh cứng sử dụng, phương pháp kiểm soát độ pH theo cách của loài sò và rong biển, chất chống cháy sạch, bộ cảm biến báo cháy mô phỏng con bọ ngọc, cấu trúc chống tia cực tím của hoa nhung tuyết, khả năng định vị nguồn âm thanh của loài ruồi ormia , sản phẩm vệ sinh làm bằng polyme tơ tằm, polyester có nguồn gốc từ tảo và chất lycopen từ hạt cà chua. Còn nhiều hơn nữa: khống chế vi khuẩn với công nghệ xoáy nước, phá vỡ màng sinh học bằng nhóm chất furanon, sản xuất điện từ thân nhiệt, sóng âm thanh hay áp điện – tất cả đều không cần đến dây hay cáp dẫn.

Ngày nay, chứng dị ứng và bệnh đường hô hấp ảnh hưởng tới hơn 25% trẻ em ở những vùng đô thị. Một hệ thống miễn dịch phát triển bình thường và tự nhiên, trong một môi trường không có quá nhiều tiếng ồn, hóa chất và không khí ngưng động đầy bụi, sẽ hoạt động hữu hiệu để bảo vệ, giữ gìn sức khỏe và sự tăng trưởng của trẻ em. Chúng ta phải làm thế nào để có thể hỗ trợ đời sống tốt nhất bằng những giải pháp của tự nhiên. Chúng ta không thể đánh cược với sức khỏe của con cháu chúng ta.

DÒNG CHẢY KHÔNG KHÍ VÀ ÁNH SÁNG

Thuở trước, nhà ở được xây dựng với mái rơm hay mái lá và cửa sổ nhỏ không lắp kính. Những nhà như thế thường rất thoáng khí. Trong thời gian gần đây, viện lý do tiết kiệm năng lượng, người ta xây dựng những tòa nhà cách nhiệt tốt đến nỗi không khí khó lưu chuyển. Ý muốn tiết kiệm năng lượng đáng được khen ngợi, nhưng việc ngăn chận luồng không khí chẳng có lợi chút nào. Tường nhà không thể thở và mái nhà không để ánh sáng lọt qua. Trừ vài trường hợp ngoại lệ, bọt hóa học dùng để cách ly tường và mái nhà liên tục phát hơi có tính axit vào không khí mà chúng ta thở. Chất chống cháy dùng trong những tòa nhà là một vấn đề quen thuộc khác. Nguy cơ cháy nhà được xem như nghiêm trọng đến mức phải dùng chất chống lửa ngay cả trong đệm và gối. Dĩ nhiên, các hóa chất ấy đều lần lượt được chấp thuận. Mỗi hóa chất đều được thử nghiệm và mặc dù người ta nghĩ rằng vài chất có thể gây bệnh ung thư, rủi ro sức khỏe vẫn được xem như không đáng được giảm bằng nguy cơ chết cháy . Đáng tiếc là tất cả các hóa chất ấy kết hợp lại thành một liều quá lớn mà chúng ta nên tránh. Hàng đêm, trong suốt thời gian ngủ, chúng ta hít vào phổi một hỗn hợp hóa học mà chúng ta không khi nào cần đến.

Khi làm tắc nghẽn dòng chảy tự nhiên của không khí, thì chúng ta không kết nối các sự việc và không lưu ý đến thực tế của một tòa nhà. Nếu như chúng ta giải quyết vấn đề thông gió tòa nhà với cùng một phương pháp như loài mối khiêm nhường, thì cả một thế giới của những kết nối sẽ mở ra. Dòng không khí, cấu tạo đồ gia dụng, độ pH của không khí và tường nhà đều có thể đóng góp cho sức khỏe của người ở trong nhà, thay vì gây khó khăn hay trở ngại. Áp dụng những hiểu biết về cách thức các hệ thống tự nhiên giải quyết các vấn đề nói trên sẽ cho phép chúng ta đạt được những tiến bộ thực sự trong phát triển bền vững mà không cần tăng thêm vốn đầu tư.

Có thể cùng một lúc để không khí lưu chuyển liên tục và tiết kiệm năng lượng. Các hệ sinh thái đã tiến hóa theo hướng ấy trong nhiều ngàn năm. Hiện nay, cách tốt nhất để giảm gánh nặng hóa chất, sự nhiễm bẩn vi khuẩn và bụi mang điện tích là để tòa nhà được thoáng khí. Nếu chúng ta thiết kế tòa nhà như thế nào để có thể thay không khí mỗi giờ ít nhất một lần, thì việc phơi nhiễm những chất bị nghi là gây ung thư với lượng rất nhỏ sẽ không còn là vấn đề cho sức khỏe của đa số người, trong khi nếu để không khí lạnh, nóng hay ẩm ướt liên tục từ ngoài vào một tòa nhà hiện đại sẽ làm hao tổn nhiều năng lượng hơn nữa. Các hệ thống tự nhiên đã dung hòa được cả hai mục tiêu thông gió và tiết kiệm năng lượng. Chúng có thể dạy chúng ta nhiều điều lợi ích.

Một trong những phương pháp sưởi mới là sưởi sàn nhà tỏa nhiệt. Nước nóng lưu thông trong những ống đặt dưới sàn nhà cung cấp hơi ấm hiệu quả hơn hệ thống sưởi không khí. Một hệ thống cải tiến gọn nhẹ và ít tốn kém hơn được phát triển bởi các nhà khoa học Hàn Quốc sau khi quan sát quá trình phân hủy gỗ ở vùng rễ cây. Kiến và mối chuyển khoảng 15% toàn thể những mảnh cây vụn đến lớp thứ hai của đất bề mặt. Cùng với nấm thu nhặt bởi hai loài ấy, trùn đào xới làm thông khí đất, hỗ trợ việc phân hủy chất liệu gỗ tiếp theo. Quá trình phân hủy phát nhiệt sưởi ấm đất ở vùng rễ cây, tăng cường tính thẩm thấu nước từ rễ đến lá cây, đồng thời kích thích tăng trưởng và cải thiện mùi vị trái cây.

Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển một màng mỏng từ sợi carbon nano [2] ; màng mỏng ấy được đặt dưới sàn gỗ hay thảm để tạo ra nhiệt độ chung quanh đến gần 37ºC chỉ với một hệ thống điện mặt trời 12 vôn. Ứng dụng này ban đầu được thử nghiệm trong những nhà kính Nhật Bản và Hàn Quốc như là một phương pháp giữ ấm rễ cây. Nó đã giúp tiết kiệm hơn 70% chi phí nhiệt năng cần cho việc sản xuất bằng nhà kính; bây giờ nó có thêm công dụng sưởi ấm nhà ở.

Đó chỉ mới là một phát triển, đổi mới ấy còn có thể được áp dụng để tăng năng suất của những tấm thảm sinh thái như thảm do công ty Interface Global sản xuất. Những kiểu cao cấp nhất làm bằng những sợi carbon liền sát nhau và đan lẫn vào một tấm nền cao su hay PVC. Thảm ấy gồm nhiều ô kết nối với nhau bởi những sợi carbon có kích thước trong phạm vi micromet và có thể thu năng lượng từ những tế bào mặt trời màng mỏng nhạy cảm chất màu để tạo ra nhiệt độ lý tưởng cho chân người đi trên đó. Cách sưởi này tấn công bọ mạt từ hai phía. Trước hết, bức xạ cực tím trực tiếp giết chúng. Rồi nhiệt độ trong thảm sẽ đủ nóng để làm khô mọi mảnh đồ ăn và bánh vụn rớt xuống sàn nhà, nghĩa là loại bỏ nguồn nuôi sống bọ mạt, khống chế sự sinh sôi nảy nở của chúng.

HIỂU BIẾT CỦA LOÀI MỐI LIÊN QUAN TỚI ÐỘ ẨM

Mối là những nhà nông. Chúng đã hoàn thiện một quá trình trong đó sinh khối được chuyển xuống đất sâu để trồng nấm. Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm một cách tinh tế là một yêu cầu thiết yếu để thành công. Qua hàng ngàn năm, loài mối biết rằng nếu nhiệt độ và độ ẩm chưa được điều chỉnh chính xác thì nấm không phát triển mạnh, cả khi chúng có một môi trường tăng trưởng lý tưởng. Tổ mối luôn luôn có nhiệt độ 27ºC và độ ẩm 61%. Ở mọi nơi, trong mọi vùng khí hậu mà mối sinh sống, chúng kiểm soát sự lưu thông của không khí bằng cách làm đường hầm và ống thông khí. Dù ở Dallas hay Dacca, Oslo hay Osaka và cho dù nhiệt độ bên ngoài thay đổi như thế nào, mối luôn luôn xây dựng thành công một hạ tầng cơ sở để điều hòa không khí, giữ cho dòng chảy và chất lượng của nó được ổn định chỉ bằng cách thay đổi màu sắc, chiều rộng, chiều dài hay chiều cao của những đường hầm và ống thông khí.

Không khí thải bay lên từ tổ mối qua các ống thông khí, tạo ra một khoảng chân không bên trong tổ. Nhờ đó, không khí từ bên ngoài, dù nóng hay lạnh, được thu hút vào những đường hầm nhỏ tí thông với tổ dưới mặt đất. Nếu không khí trong tổ nóng và ẩm ướt, không khí bên ngoài vào sẽ làm mát và làm bớt ẩm. Nếu không khí bên trong lạnh và khô, nó sẽ sưởi ấm và để chất ẩm lan tỏa. Điều ấy dựa trên các định luật vật lý cơ bản mà chúng ta đã học ở trường trung học. Loài mối biết rõ các ống thông khí phải lớn bao nhiêu, các đường hầm phải dài và sâu bao nhiêu để giữ nhiệt độ và độ ẩm không thay đổi, bất kể điều kiện bên ngoài như thế nào. Chúng có được khả năng ấy đã hàng triệu năm mà chưa bao giờ cần đến nhiệt kế hay nhiên liệu và máy bơm.

Con người điều hòa nhiệt độ nội thất trong một thời gian ngắn hơn rất nhiều. Do kinh nghiệm còn quá ngắn ngủi, chúng ta chỉ mới đạt tới các mô hình toán học cần thiết để xây dựng những tòa nhà với dòng chảy không khí dễ chịu và có thể dự đoán được. Thiếu các công cụ bẩm sinh của loài mối, rất tiếc chúng ta đã chọn điện năng và nhiên liệu hóa thạch làm động lực, lãng quên các định luật vật lý với những đặc tính tuyệt vời, bao giờ cũng đúng. Gần như mọi phát minh của chúng ta đều có những bộ phận chuyển động sớm muộn gì cũng sẽ hư hỏng trong thế giới vật lý. Loài mối tạo cho mình một giải pháp lâu dài không chứa một bộ phận chuyển động nào cả. Giải pháp đó, chính chúng ta cũng có thể sử dụng.

MỘT BỘ LỌC SỐNG

Tạo điều kiện cho không khí lưu thông vào ra một tòa nhà chỉ là một bước lớn đầu tiên. Chúng ta còn có thể phối hợp các dòng chảy để tẩy sạch và làm không khí trong tòa nhà trở nên giàu oxy. Bạn nên nhớ, oxy mang tính kiềm. Để làm được việc ấy, chúng ta phải ra ngoài phạm vi vật lý và tiếp thu những kiến thức về sinh học nói chung và loài vi tảo nói riêng. Tái tạo một môi trường bên trong tòa nhà không còn bụi và hạt mang điện tích là một việc không khó lắm. Hơn hai thập kỷ trước đây, một công ty nhỏ mang tên Levande Filter (Bộ lọc Sống) mở đường cho việc thực hiện ý tưởng về bộ lọc không khí dựa trên nghiên cứu được NASA tài trợ nhằm tẩy sạch không khí trong những con tàu vũ trụ. Giáo sư Lars Thofeldt đã phát triển một hệ thống cây trồng và từ 1998, những bộ lọc sống này của ông được lắp đặt trên khắp thế giới. Nhờ hợp tác với kiến trúc sư, các hệ thống ấy được thiết kế theo một cách cho phép không khí trong tòa nhà chuyển động qua một tập hợp gồm 150 cây khác nhau nằm ở vị trí chiến lược gần trần nhà. Cái logic của hệ thống ấy có được là nhờ việc quan sát hệ sinh thái rừng mưa, nơi không chỉ có tính đa dạng sinh học và nguồn cung cấp oxy mà còn chứa đựng cả những bộ lọc không khí khổng lồ nữa. Ở vùng Amazon, những hạt bụi bay đến từ châu Phi xa xôi được giữ lại bởi thảm thực vật nhiệt đới và được nước mưa cuốn trôi xuống đất. Tập hợp cây trong bộ lọc sống được liên tục chiếu sáng bằng đèn LED có hiệu quả cao. Cứ mỗi 15 phút, người ta lại phun sương nước lên cành lá. Những hạt sương nhẹ nhàng ấy ngưng tụ trên cây rồi nhỏ giọt xuống đất, sau khi làm sạch bụi và cả độc chất hòa lẫn trong không khí. Kết quả có thể nhận thấy được: không khí giàu oxy hơn và có tính kiềm dễ chịu.

NẤM MỐC DƯỚI TẦNG HẦM

Khi một tòa nhà bị đóng kín và cách ly, hơi ẩm không thoát ra được. Những mùa hè ẩm ướt kéo dài tạo điều kiện lý tưởng cho nấm mốc xâm hại ngôi nhà, nhất là trong những khu vực đóng kín như tầng hầm của nó, nơi khí ẩm ngưng tụ trên tường cách nhiệt. Nấm phát tán bào tử vào không khí, có thể gây bệnh đường hô hấp. Nếu nhà của bạn làm bằng gỗ thì chính nó cũng như những người ở trong nhà đều bị nấm mốc đe dọa. Nếu nhà bạn xây bằng bê tông cốt thép thì “chỉ” người mới có nguy cơ về sức khỏe. Các công ty chuyên môn cải tạo nhà ở sẽ xử lý tường nhà bằng những oxit kim loại loại trừ được nấm mốc, nhưng lại phát hơi độc trong vài năm. Đó là cách suy nghĩ nông cạn “một nguyên nhân – một tác động” của chúng ta. Nó khiến chúng ta nghĩ đến chiến lược kinh doanh cốt lõi không dự phòng mọi hậu quả ngoài ý muốn.

Mặt khác, nếu chúng ta thiết kế ngôi nhà như thế nào để tầng hầm được thông khí và cho phép toàn bộ quang phổ ánh sáng (kể cả tia cực tím) vào tới bên trong, thì nấm mốc không có điều kiện để tăng trưởng nữa và ngôi nhà thật sự được tẩy sạch. Anders Nyquist dùng một lăng kính để đem ánh sáng tự nhiên vào tầng hầm. Việc ấy không những cung cấp ánh sáng miễn phí cả ngày mà còn là phản ứng đầu tiên trước sự tấn công của loại nấm không ai muốn có. Nếu thông gió đúng cách, bào tử nấm gây bệnh đường hô hấp sẽ bị đẩy ra khỏi tòa nhà. Đó là một khởi đầu tốt không chỉ giải quyết một vấn đề. Một thế giới kết nối mang lại nhiều lợi ích cho những đối tác khác nhau. Trong thế giới ấy, những nhà kinh doanh có thể nắm bắt nhiều cơ hội.

Bây giờ, chúng ta trở lại vấn đề pH. Ngoài chất cách ly và những trở ngại khác cho sự thông gió, đa số vật liệu thường được dùng làm tường nhà và mặt sàn khiến không khí ngột ngạt hơn nữa, tạo điều kiện cho nấm mốc sinh sôi nhanh chóng. Ở chỗ tối và không được thông khí như tầng hầm, nấm phát triển mạnh trong môi trường axit. Do đó, một phương pháp khác để khống chế nấm mốc là thay đổi độ pH của tầng hầm, làm cho nó có tính kiềm. Nếu nấm không có điều kiện thuận lợi để sinh sôi nảy nở, nó sẽ nằm yên, không phát triển. Lớp phủ tường và sàn nhà có thể làm bằng canxi carbonat từ những nguồn như vỏ sò nghiền nát. Nếu sử dụng tấm thạch cao thì tường cách ly có nguồn gốc từ rong biển. Cả thạch cao lẫn vỏ sò đều rất dồi dào, không đắt tiền và có tính kiềm cao. Nếu được dùng để phủ sàn nhà và cách ly tường, chúng sẽ tốt không kém những vật liệu hiện có trên thị trường.

Hiểu biết mới về các nhân tố môi trường như dòng chảy không khí, ánh sáng và tính kiềm giúp chúng ta loại trừ những điều kiện phát triển của nấm mốc cũng như giảm phơi nhiễm độc tố gây stress cho hệ miễn dịch của chúng ta. Đó là lý do tại sao chúng tôi bắt đầu tổng hợp thông tin, kết nối yêu cầu cách nhiệt với việc chống nấm mốc, với chất lượng không khí, với sức khỏe và thiết kế nhà có môi trường lành mạnh.

Åke Mård, người sáng lập công ty xây dựng mang tính đổi mới MRD của Thụy Điển, có một phương pháp khác để khống chế nấm mốc ở tầng hầm. Công ty Pittsburgh Corning cung cấp cho ông loại kính tái chế nhưng không sử dụng được. Ông chế biến nó thành những khối thủy tinh xốp được dùng làm vật liệu xây dựng cấu trúc ở Bỉ và Cộng hòa Séc. Đầu vào gồm có kính tái chế và không khí (chủ yếu CO 2 ), còn đầu ra là một cấu trúc chịu tải đa năng. Kính tái chế được bổ sung bằng khí carbonic là vật liệu nhẹ có ưu điểm chống axit và nấm mốc, đồng thời có tính cách nhiệt. Sâu bọ không thể ăn thủng nó. Đó chính là nền kinh tế của tương lai mà chúng tôi hình dung: sử dụng những gì sẵn có và đạt được nhiều lợi ích. Những khối thủy tinh xốp ấy là một vật liệu làm sẵn có thể thay thế bốn sản phẩm. Việc sản xuất chúng làm giảm bớt áp lực trên những máy chế tạo chai từ thủy tinh tái chế. Một lần nữa, chúng ta lại thấy cách thức tự nhiên lưu chuyển vật chất đến những đối tác khác nhau trong một hệ thống.

Đổi mới ấy rất phù hợp với đường lối và mục tiêu của Earthstone, một doanh nghiệp ở New Mexico (Hoa Kỳ) xuất hiện độc lập với các sáng kiến xây dựng ở Thụy Điển. Earthstone được Andrew Ungerleider và Gay Dillingham sáng lập năm 1993 nhằm phản ứng lại sự tàn phá của hoạt động khai thác mỏ lộ thiên trong vùng họ ở. Công nghệ được đăng ký phát minh của Earthstone tách chai thủy tinh cũ ra khỏi dòng chất thải và đưa vào quá trình sản xuất: đồ dùng để mài nhẵn (ví dụ để thay cho giấy nhám), sản phẩm làm sạch (dùng trong máy tẩy sơn) và vật liệu làm vườn (thay sợi thủy tinh trong kỹ thuật thủy canh). Hệ thống sản xuất của họ được thiết kế theo những mô hình tự nhiên, lưu chuyển nguyên vật liệu và năng lượng qua nhiều tầng và đã chiếm được thị phần sau hơn một thập kỷ thành công. Nhà máy mới được đặt cạnh bãi rác của thành phố Albuquerque, nguồn chất thải thủy tinh, và một phần năng lượng là khí metan phát ra từ sự phân hũy sinh khối ở bãi rác. Dự án này là một ví dụ điển hình của những giải pháp công nghiệp làm giảm tác động có hại của việc thải bỏ quá đáng, đưa những sản phẩm có tính cạnh tranh ra thị trường, đồng thời sử dụng những nguồn sẵn có tại chỗ.

THÁCH THỨC CỦA VIỆC LẮP KÍNH BA LỚP

Thêm một điều cần nói về thủy tinh: đầu tư của chủ sở hữu nhà ở vào việc lắp kính hai lớp hay thậm chí ba lớp để tiết kiệm năng lượng. Thông thường, việc ấy được khuyến khích bởi biện pháp giảm thuế của chính phủ. Mặc dù cửa sổ lắp kính ba lớp rất đắt tiền, nó được xem như một phương tiện hữu hiệu để vừa tiết kiệm chi phí vừa cứu giúp môi trường. Nó thuộc về một chiến lược bền vững đòi hỏi nhiều vốn đầu tư hơn để tiết kiệm số tiền cần thiết cho việc hoàn vốn! Các biện pháp tiết kiệm năng lượng ấy thường được kết hợp với một màng mỏng chống tia tử ngoại dán lên cửa sổ nhằm bảo vệ màu sắc của thảm, tranh ảnh và những vật trang trí trên tường khác. Như chúng tôi đã đề cập ở trên, việc ngăn ngừa tia tử ngoại là một hành động khuyến khích bọ mạt phát triển, vì không còn một cơ chế tự nhiên kìm hãm chúng nữa.

DÒNG CHẢY CỦA NƯỚC

Chúng ta hãy xem xét dòng chảy kế tiếp là nước. Nước được sử dụng như thế nào trong những tòa nhà? Chắc chắn là trong nhà ở và cũng như trong các trường học và tòa nhà văn phòng, nước được dùng nhiều nhất để giặt rửa và loại bỏ chất thải. Chúng ta ngăn chận dòng chảy của không khí và ánh sáng trong những tòa nhà hiện đại, nhưng lại thúc đẩy quá mức dòng chảy của nước qua vô số ống to, ống nhỏ, ống nước nóng, ống nước lạnh, những ống khác cho nước xám, rồi lại nhiều ống hơn cho nước đen. Thật lạ lùng, điều đầu tiên chúng ta làm với chất bã của quá trình tiêu hóa là hòa lẫn nó với nước uống. Bộ máy tiêu hóa chúng ta là một hệ thống phức tạp bao gồm dạ dày, thận, gan, bàng quang và ruột. Về cơ bản, chúng ta chỉ có một ống dẫn đầu vào với một van để điều khiển chất lỏng, chất đặc vào dạ dày và không khí vào phổi. Có hai kênh dẫn đầu ra, một kênh cho chất lỏng, còn kênh kia cho chất rắn và chất khí. Hệ thống ấy hoạt động rất hiệu quả.

Nước uống cần cho sự sống nhưng lại không thể cung cấp đầy đủ cho mọi người. Khi dùng nó để rửa sạch chất thải, chúng ta không thấy các mối liên hệ. Nước là chất quý nhất trên trái đất. Ở nhiều nơi, nước uống rất đắt, còn đắt hơn dầu lửa, cả khi giá dầu lên tới 100 đô la một ba-ren [3] . Chúng ta được sự ưu đãi là dễ có nước uống sạch, nhưng sao chúng ta lại làm cho nó trở thành vô dụng bằng cách pha trộn nó với chất bã tiêu hóa của người? Việc đó chưa đủ, chúng ta còn cho thêm hóa chất mạnh và giấy clo hóa vào nữa.

Có lẽ bạn không nghĩ rằng nước tiểu là một chất lỏng đáng lưu ý. Nhưng nó giàu kali, một trong những chất dinh dưỡng thiết yếu cho tim chúng ta để duy trì khả năng điều hòa dòng máu. Cơ thể chúng ta không tích trữ kali vì nó là một độc chất trong máu. Nó được thải ra ngoài cũng nhanh như được hấp thu từ thức ăn bổ dưỡng. Vì vậy, không nên lãng phí nước tiểu mà nên đưa nó trở lại chu trình dinh dưỡng. Trong thời Đế quốc La Mã, chỉ hoàng đế mới có ưu quyền thu thập nước tiểu từ nhà dân để sử dụng nó như một tác nhân tẩy sạch.

Phân là một vấn đề khác. Ít có loài vật nào chủ ý để phân rơi xuống nước, có lẽ chỉ ngoại trừ loài chim, chẳng hạn như hồng hạc mà phân của nó trong nước kích thích tảo tăng trưởng; tảo cần cho sự phát triển của tôm; loài này lại là thức ăn của chim. Có những lý do thích đáng cho việc tách rời phân và nước tiểu của hệ thống tiêu hóa. Mùi hôi tổng hợp của phân và nước tiểu rất khó chịu. Theo thói quen hiện nay, phân và nước tiểu được dội sạch với một lượng lớn nước uống được, rồi bơm vào hệ thống xử lý nước thải, nơi vi khuẩn hiếu khí ngốn các chất hữu cơ: một quá trình hết sức tốn kém. Nếu như phân và nước tiểu được tách riêng theo cách thức của hệ tiêu hóa, thì chúng sẽ không có hoặc ít có mùi hôi, với điều kiện là phân được một dòng chảy không khí làm khô nhanh chóng.

Đó là nguyên tắc hoạt động của nhà vệ sinh khô tách phân và nước tiểu do TS. Matts Wolgast, một nhà khoa học Thụy Điển thuộc Đại học Uppsala, thiết kế, vận hành và cải tiến. Một khả năng khác là tạo ra một xoáy nước đơn giản để sử dụng trọng lực vào việc tách chất rắn ra khỏi chất lỏng. Những hệ thống làm sạch nước như hệ thống được phát triển bởi loài trai sông hay tôm tích cũng có thể góp phần giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, ngay cả các giải pháp cuối đường ống ấy cũng không được áp dụng trong những tòa nhà hiện đại. Nếu như chúng ta không còn dùng nước để chuyển chất thải tiêu hóa đến nhà máy xử lý nước trung tâm, nơi các loài vi khuẩn E. coli và Vibrio cholerae tăng trưởng mạnh, thì không những chúng ta giảm nguy cơ sức khỏe từ những nguồn bệnh tiềm ẩn, mà còn giảm cả lượng độc chất lớn lao dùng để khống chế những vi khuẩn có hại nữa. Mặc dù những chất diệt khuẩn làm giảm nguy cơ mắc bệnh, nhưng chúng cũng khiến nước trở nên độc, không sử dụng được cho bất cứ việc gì, trừ phi nó được đưa vào một quá trình cải tạo lâu dài và tốn kém.

Tại trường Laggarberg ở Thụy Điển, mọi chất thải từ nhà vệ sinh được xử lý ngay tại chỗ theo logic của một hệ sinh thái. Mặc dù luật pháp quy định phải sử dụng nhà vệ sinh dội nước, nhưng một khi chất rắn và chất lỏng được cuốn trôi thì ngay lập tức, một xoáy nước đơn giản sẽ tách rời hai thứ ra. Nhiệt thải được dùng để làm khô chất rắn. Việc này diệt trừ mọi mầm bệnh và ký sinh trùng cũng như phân hủy mọi chất kháng sinh và hoocmon trong chất bài tiết, trước khi chúng gây tác động có hại cho người và môi trường chung quanh. Nhờ trải nghiệm quá trình sinh thái ấy hàng ngày trong nhiều năm học, tự nhiên các học sinh trường Laggarberg sẽ hiểu cái logic của những hệ thống quản lý chất thải bền vững.

Chúng ta nghĩ nước là một chất lỏng dồi dào chảy từ một nơi nào đó qua những đường ống đến bất cứ nơi nào chúng ta cần nó. Nhiều thành phố xây dựng mạng lưới cung cấp nước hiệu quả. Bạn hãy tưởng tượng một đường ống dài hàng ngàn dặm dẫn nước từ sông Colorado tới thành phố Los Angeles. Hãy hình dung số tiền khổng lồ mà New York đầu tư cho việc đặt những bể tự hoại ở vùng lân cận thành phố để bảo tồn môi trường nước. Bây giờ bạn hãy xem điều gì xảy ra với nước mưa. Nó chảy vào cống rãnh chôn dưới những con đường thành phố rồi dần dần biến mất hoàn toàn! Mặc dù nước càng ngày càng đắt hơn, bang Colorado vẫn cấm cư dân thành phố giữ nước mưa lại. Sao có thể như thế? Sao có thể để nước mưa tuôn chảy vào hệ thống cống rãnh? Đã tới lúc phải hiểu nước là nguồn quý báu nhất của chúng ta. Trước khi ra đời, hơn 99% thân thể chúng ta là nước. Đến tuổi trưởng thành, con số tương ứng vẫn còn hơn 80%. Việc hấp thụ nước hàng ngày duy trì đời sống của chúng ta. Chúng ta có cách cư xử không thích đáng với nước vì chúng ta không nhìn thấy các dòng chảy. Chúng ta hãy ra khỏi khuôn khổ (một lần nữa) và đặt câu hỏi: “Ở đâu có lượng nước uống lớn nhất nhưng chưa được khai thác?” Câu trả lời sẽ là: “Trong không khí.”

Giải pháp đầu tiên và trên hết để đáp ứng nhu cầu nước của chúng ta là giữ nước mưa lại. Trong mỗi tòa nhà và trên mỗi con đường đều có những khu vực trữ nước mưa cho phép sử dụng ngay, không cần bơm hay xử lý bằng hóa chất, vì trọng lực sẽ hoàn thành công việc của nó. Dù một cao ốc ở New York hay một nông trại ở Columbia, lượng nước mưa giữ lại cũng đủ để đáp ứng nhu cầu nước ở những nơi đó.

Việc thu hút hơi ẩm trong không khí không được xem là một giải pháp chủ đạo. Tuy nhiên, chúng ta sẽ có được nhận thức mới mẻ về khả năng khai thác nước từ không khí khi đến thăm những hệ sinh thái khô khan nhất và xem các loài sinh vật ở những nơi ấy tồn tại như thế nào. Bọ sa mạc Namib ( Onymacris unguicularis ) góp nhặt nước từ không khí nhờ sự tương tác giữa những điểm ưa nước và kỵ nước trên cánh của nó. Loài ếch đặc hữu của Úc Cyclorana maini có thể hấp thu một lượng nước bằng 30% trọng lượng cơ thể của nó và bọc nước trong một cái kén. Thằn lằn quỷ gai ( Moloch horridus ) áp dụng phương pháp thẩm thấu để thu hút hơi ẩm vào một chỗ chứa trong cơ thể nó. Loại cây sa mạc Welwitschia mirabilis cũng có khả năng tương tự như bọ cánh cứng Namib trong việc làm ngưng tụ hơi nước trong không khí. Gai xương rồng hút nước từ không khí, cũng như cây thông và loại tre Guadua angustifolia ở vùng cao nguyên Anden. Cây nguyệt quế Garoé ( Ocotea foetens ) mọc trên sống đỉnh núi ở đảo El Hiero thuộc quần đảo Canary (Tây Ban Nha) lấy nước từ những đám mây và tạo ra cơn mưa phùn đôi khi trông như một thác nước.

Nếu có khi quan sát một máy điều hòa không khí, bạn sẽ thấy nước nhỏ giọt suốt cả thời gian. Cũng giống như thế, một tháp giải nhiệt nằm trên nóc một tòa nhà to lớn làm hơi nước ngưng tụ lại như mồ hôi đọng trên mặt tháp. Để có một ý tưởng về lượng nước lơ lửng trong bầu khí quyển, bạn hãy biết rằng nếu như mỗi ngày không khí từ trên cùng một tòa nhà to lớn được đẩy qua một hệ thống kết hợp những mặt bằng ưa nước và kỵ nước thì nó có thể trút khoảng 100 mét khối nước trong một phút xuống các tầng phía dưới. Thật thú vị, khi nghiên cứu dòng không khí từ tháp giải nhiệt, chúng ta khám phá ra khả năng để nước chảy từ nóc nhà xuống dưới. Điều ấy giúp giảm chi phí năng lượng. Đồng thời, việc lợi dụng trọng lực thay vì dùng bơm nước cũng làm giảm lượng nước sử dụng. Vì nước “trên nóc nhà” không đòi hỏi phải có máy bơm, chúng ta còn tiết kiệm thêm vốn đầu tư nữa. Đây là một đề nghị rất hấp dẫn trong một cơn khủng hoảng kinh tế: đầu tư ít hơn, thu nhập nhiều hơn.

Leonardo da Vinci đã nghiên cứu nước một cách sâu rộng. Ông bị lôi cuốn bởi chất nước, dòng chảy của sông, xoáy nước, chuyển động xoắn trôn ốc và những nhiễu loạn khác. Ông đã tìm ra hai lực chính yếu tạo ra chuyển động của nước – trọng lực và sức ma sát nội hay lực nhớt. Trọng tâm nghiên cứu chuyển động nhiễu của Leonardo là xoáy nước hay cuộn nước xoáy. Trong thế kỷ 20, xoáy nước được tiếp cận một cách sáng tạo bởi Viktor Schauberger, một nhà khoa học và quản lý rừng người Áo. Như chúng tôi đã nhận xét, xoáy nước có khả năng tẩy sạch nước. Đưa nó vào thiết kế nhà là một bước dễ dàng. Thu lấy nước từ tháp giải nhiệt, dội nhà vệ sinh, đánh bóng kính cửa sổ, lau sàn nhà; bơm vào một ống tạo ra xoáy nước, oxy hóa và làm sạch bằng áp suất nội tại của nước; nước ấy được sử dụng lại ở mỗi tầng dưới, rồi được tẩy sạch và đưa xuống tầng hầm. Đó là một cách sử dụng nước hiệu quả, hoàn toàn khác cách thông thường.

Khi chúng ta cho nước chảy qua một xoáy nước nhằm tách chất đặc ra khỏi chất lỏng, thì nước từ tầng mười xuống tầng một có thể được dùng để giội cầu thêm mười lần nữa. Dội nước nhà vệ sinh là một trong những việc uống nước nhiều nhất nên một hệ thống nước xoáy sẽ tiết kiệm cả nước lẫn năng lượng. Nếu bề mặt tòa nhà được phủ một lớp vật liệu mô phỏng theo lá sen hay mặt trong bóng láng, sạch sẽ của vỏ bào ngư, thì không cần nước và hóa chất để làm sạch nó, nghĩa là tiết kiệm hơn nữa. Máy lau cửa sổ đắt tiền có thể được xóa bỏ khỏi bảng chi phí vận hành tòa nhà. Những giải pháp ấy là mộng hay thực? Điều ấy tùy thuộc vào chúng ta. Thảo mộc và côn trùng đã chứng minh là chúng hoạt động tốt, và nhiều giải pháp đã có giá trị tham chiếu. Chất chống thấm nước ở chân con nhện nước hiệu quả đến nỗi chân nó không bao giờ ướt, cho phép loài vật này đi trên mặt nước.

Các giải pháp tài tình ấy đã được cải tiến qua hàng triệu năm tồn tại ở sa mạc và áp dụng những định luật vật lý lúc nào cũng có tác dụng, không trừ ngoại lệ. So sánh với những khả năng nói trên, hệ thống bơm nước phức tạp từ núi qua những đập nước hay việc biến đổi nước mặn thành nước uống bằng phương pháp thẩm thấu ngược tốn rất nhiều năng lượng có vẻ như những công nghệ thời tiền sử.

Sự kết hợp các dòng chảy không khí và nước dẫn đến hàng loạt cơ hội có thể được đánh giá cao bởi sự hiểu biết các định luật vật lý và hóa học. Mặc dù dễ hiểu, các định luật này ít khi được áp dụng để tìm kiếm giải pháp. Lấy thí dụ bề mặt gồm những ô vuông ưa nước và kỵ nước. Thay vì tan biến đi, những lượng không khí khổng lồ thoát ra từ tháp giải nhiệt có thể bay qua một tấm bạt chứa những ô vuông. Một số ô vuông kỵ nước, còn một số khác ưa nước. Những giọt nước nhỏ tí ti bị đẩy ra khỏi những ô kỵ nước, ngưng tụ trên những ô ưa nước, hợp thành những giọt lớn hơn và chỉ nhờ trọng lực mà chảy xuống phía dưới, làm đầy những bể chứa. Lượng nước thu thập được có lẽ không đủ để thỏa mãn mọi nhu cầu. Dù vậy, ý tưởng ấy giúp chúng ta lưu ý đến nguồn nước to lớn mà chúng ta chưa bao giờ nghĩ đến. Nếu như không khí bão hòa hơi nước từ tháp giải nhiệt được đẩy vào một buồng quay với tốc độ cao để tạo ra một xoáy nước, thì nó có thể “ép” nước ra khỏi không khí mà không cần đến một bề mặt chứa ô vuông nào cả. Những hệ thống đầu tiên như thế đã được lắp đặt bởi công ty Watreco trên đảo El Hierro.

Một khi chúng ta hoàn thành thiết kế các đổi mới nói trên, chúng ta có thể kết hợp chúng với khả năng tẩy sạch của một xoáy nước trong những ống dẫn nước. Bằng cách tái thiết kế mô hình sản xuất và tiêu dùng cũng như xem xét lại toàn thể hệ thống một cách kỹ lưỡng, chúng ta có cơ may tìm ra một giải pháp giúp chúng ta thoát khỏi nạn thiếu hụt nước trên toàn cầu. Một khi những đổi mới ấy được áp dụng, chúng có thể giảm chi phí ngay lập tức, đồng thời làm nhẹ bớt tình trạng căng thẳng nguồn nước ít ỏi của mọi đại đô thị trên thế giới.

Cả vùng bờ biển của bang California phải chịu thiếu nước ngọt trong hàng chục năm. Nếu như sử dụng được nước từ bầu không khí luôn luôn ẩm ướt bởi sự đảo nghịch nhiệt độ giữa những luồng nước lạnh dưới biển và sa mạc nóng bức trong đất liền, thì lợi ích kinh tế lớn nhất sẽ là giá trị gia tăng của đất đai nơi đó. Bạn hãy nhớ lại Las Gaviotas, một vùng đất trước kia thật tiêu điều, vô giá trị nhưng bây giờ là một rừng mưa tái sinh có giá trị gấp 3.000 lần lúc ban đầu. Giá trị đất đai gia tăng nhờ có một tài sản công cộng như nguồn nước dồi dào sẽ được chào mừng như một sự đảo ngược xu hướng giảm giá trị và đầu cơ tài sản hiện nay. Đất đáp ứng tốt các nhu cầu cơ bản, bắt đầu bằng việc cung cấp nước uống, sẽ giữ được giá trị cao.

HIỆU ỨNG ÐẢO NHIỆT

Trong mùa hè nóng nực ở New York hay Boston, Galveston hay Chattanooga, các máy điều hòa chạy hết công suất. Không khí nóng được đẩy qua những hệ thống làm lạnh ấy, và người ta thấy những đám mây nóng bão hòa hơi nước bao phủ các tòa nhà. Máy điều hòa làm lạnh không khí trong nhà. Không khí nóng ẩm được thải ra ngoài, khiến không khí sát bên tòa nhà - kể cả không khí mà bộ phận hút khí của máy điều hòa sẽ thu vào – cũng trở nên nóng và ẩm. Do đó, năng lượng cần để làm lạnh không khí nóng ẩm tăng lên. Nếu không có gió, một đảo nhiệt sẽ hình thành ở vùng sát tòa nhà. Trong mùa hè, hiệu ứng đảo nhiệt đạt tới cao điểm, tạo điều kiện nhiệt độ tối ưu cho sự lan truyền vi khuẩn Legionella spp. (gây bệnh viêm phổi được gọi là bệnh lê dương). Nhiệt độ tăng lên khiến màng sinh học trở nên dầy hơn và do đó, nguy cơ sức khỏe cũng cao hơn. Khi bạn vào một tòa nhà qua cửa quay dùng để tránh mất nhiệt hay không khí mát mẻ, bạn sẽ thấy ở đó không có một buồng giảm áp lực, nghĩa là không có chuyển động không khí. Càng nhiều người tụ họp trong tòa nhà kín hơi như thế, càng nhiều nhiệt bị giữ lại bên trong.

Mỗi giờ, một người trưởng thành tạo ra 60 oát nhiệt năng. Năng lượng dùng để sưởi ấm hay làm mát lại phát thêm nhiệt nữa. Một phòng họp chứa một ngàn người có thể sản xuất 60 kW giờ. Anders Nyquist đã áp dụng một phương pháp hoàn hảo để thiết kế phòng thể thao của trường Laggarberg ở Thụy Điển. Khi nhiệt phát sinh bởi khán giả bị kích động trong một buổi thi đấu sôi nổi ở trường, dòng chảy không khí tự nhiên đem cả không khí mát từ ngoài vào. Thiết kế của ông cho thấy càng nhiều người vào phòng thể thao, dòng chảy càng mạnh, giữ cho không khí bên trong được mát mẻ, dễ chịu. Đó là một thiết kế hệ thống có tác dụng!

Thiết kế nhà tạo ra một loạt vấn đề không thể đoán trước được. Các giải pháp cần phải phục vụ nhiều mục tiêu, như tiết kiệm chi phí và năng lượng cũng như giảm rủi ro sức khỏe cho người. Những tòa nhà có tác dụng hỗ trợ sức khỏe, tiết kiệm năng lượng, cần ít vốn và chi phí vận hành là kết quả tổng hợp của nhiều đổi mới dựa trên những hệ thống toàn vẹn của tự nhiên.

DÒNG CHẢY ÂM THANH

Trước khi sinh, chúng ta chủ yếu được cấu tạo bằng nước. Vì thế, âm thanh vang qua nước ối chắc chắn có ảnh hưởng đến chúng ta. Thật vậy, một số bác sĩ nhi khoa gợi ý cho những phụ nữ mang thai nghe nhạc cổ điển, thánh ca thời trung cổ hay những bài hát của các nhà sư Tây Tạng, vì họ nghĩ rằng những âm thanh ấy có ảnh hưởng tốt đối với sự phát triển trí tuệ của đứa bé. Công trình của Alexander Lauterwasser trong lĩnh vực mẫu sóng âm học cho thấy khi một dòng chảy âm thanh lan rộng trên một khối nước, nó tạo ra một dạng sóng bất biến và do đó có thể dự đoán được. Âm thanh là một loại sóng; sóng tạo ra sức ép, và sóng âm thanh có những tần số khác nhau. Lauterwasser đặt một giọt nước trên một tấm kim loại rồi gây ra tiếng động. Ông quan sát thấy mặt nước chuyển động khi sóng âm thanh khẽ rung nó. Những sóng âm thanh khác nhau tạo ra những sức ép tương ứng và những chuyển động phức tạp khác nhau. Một sóng âm thanh với một tần số đặc thù luôn luôn tạo ra một chuyển động và hình dạng cá biệt của nước có một sức căng bề mặt nhất định. Mỗi thay đổi tần số dù nhỏ cũng làm thay đổi những chuyển động phức tạp nhưng nhịp nhàng.

Mỗi chúng ta đều có kinh nghiệm là âm thanh êm dịu gây cảm giác dễ chịu, còn tiếng ồn có thể khiến chúng ta bực mình từ mức độ nhẹ cho đến cao độ. Chúng ta có thể hình dung một môi trường sống bên con suối róc rách hay cạnh bờ biển với tiếng sóng rì rào. Sinh sống hay làm việc gần một xa lộ hay đường xe lửa đòi hỏi phải có những tiện nghi khiến tiếng ồn chỉ còn trong tiềm thức, mặc dù vẫn gây mệt mỏi.

Vì ngay cả những vật vô tri vô giác như một tòa nhà cũng gây tiếng ồn, thì việc xem xét kỹ những sáng kiến lái dòng chảy của những tiếng động khó chịu theo một hướng nhất định có thể giúp chúng ta tìm ra cách giảm tác động của chúng. Nhiều nhà khoa học nghiên cứu hình dáng thuôn cho phép cá heo xám và cá voi biến đổi sức ép của xoáy nước và cơn gió lốc thành một lực hữu hiệu. Có thể chúng ta cũng có khả năng thu năng lượng tiềm tàng của tiếng động bằng một máy biến áp điện bé tí, cung cấp đủ điện cho những thiết bị nhỏ như điện thoại di động. Thay vì chỉ ngăn tiếng động ù tai từ xa lộ, chúng ta có thể nghĩ ra cách biến đổi nó thành năng lượng. Như vậy, những giải pháp vật lý cho việc giảm tiếng ồn cũng có thể giúp tiết kiệm năng lượng.

DÒNG CHẢY NĂNG LƯỢNG

Phí tổn năng lượng cung cấp cho một tòa nhà phụ thuộc vào hai nhân tố: cung và cầu. Các trường hợp mô tả trong chương này cũng như trong cả cuốn sách chứng minh rằng chúng ta có thể thực hiện việc giảm tiêu dùng năng lượng mạnh mẽ bằng cách sử dụng những giải pháp đòi hỏi ít đầu vào và cung cấp nhiều đầu ra hơn. Thật vậy, chỉ cần áp dụng những đổi mới mô tả nơi đây là có khả năng giảm khoảng 75-80% nhu cầu điện năng ở mỗi công trình xây dựng, từ trường trung học cho đến nhà trẻ. Thêm vào đó, chúng ta có thể kể những hiện tượng kỳ diệu như ánh sáng lạnh của mực và nấm, khả năng tự tẩy sạch của lá sen và hệ thống giữ nhiệt của cá thu. Những công nghệ mô phỏng loài thằn lằn “cá cát” (sandfish lizard) có thể làm giảm sức ma sát, tức là tiết kiệm năng lượng, bởi vì sự bất lực của chúng ta trong việc giảm ma sát đòi hỏi phải sử dụng nhiều năng lượng. Như đã đề cập trước đây, tất cả những phương pháp và phương tiện ấy đều có thể dùng để giảm tiêu dùng năng lượng mà không gây hại cho sức khỏe chúng ta, khác với một số lượng bất kỳ những hệ thống hiện nay. Điều đó đã tốt, nhưng có nhiều khả năng tốt hơn nữa.

Bây giờ chúng ta đặt tiêu điểm vào bên cung. Như chúng ta đã thấy, một tòa nhà có tiềm năng tự sản xuất năng lượng hết sức to lớn. Mặc dù sức ép từ âm thanh và tiếng ồn không đủ để vận hành mọi thứ trong một tòa nhà hiện đại với thiết bị điện tử, hệ thống an toàn, mạng internet, thang máy và máy điều hòa không khí, nhưng chúng ta có thể làm theo các hệ thống tự nhiên, hoan nghênh mọi đóng góp, kể cả những số lượng ít nhất và những khối lượng nhỏ nhất.

Chúng ta thường có xu hướng chọn ngay điện mặt trời, nhất là những tế bào quang điện nhạy cảm chất màu mô phỏng quá trình quang hợp của lá cây. Đáng tiếc là mặt trời chỉ chiếu sáng ban ngày. Mặc dù có ắc quy trữ điện, nhưng để sản xuất nó phải sử dụng kim loại và nhiệt độ cao, nghĩa là phải tăng tổng số lượng tiêu dùng nhiên liệu. Chắc chắn nguồn năng lượng lớn nhất là máy phát điện lúc nào cũng sẵn sàng để sử dụng nhưng có thể khiến cả tòa nhà bị biến dạng cấu trúc, đòi hỏi nó phải có sức căng chi phối cả thiết kế. Trong quyển sách này, chúng tôi đã nhắc đến nguồn điện lớn lao từ trọng lực. Tại sao không dùng nó trong việc thiết kế nhà?

Trong việc thiết kế lại cấu trúc tòa nhà, có thể đặt nền móng mỗi tầng nhà trên những loại tinh thể như thạch anh, tơ tằm hay ngay cả đường mía nữa. Trên cơ sở những tinh thể có độ lớn nano và một tòa nhà mười tầng, người ta ước tính tổng số năng lượng áp điện tạo ra bởi trọng lực có thể đạt tới 6.000 kW giờ. Con số đó không nhỏ. Nếu như nguồn năng lượng từ thạch anh được đặt đúng chỗ ở mỗi tầng nhà, thông thường dưới mỗi cột, thì có thể sản xuất đủ điện dùng cho cả tòa nhà mà không cần nhiều dây dẫn điện. Như vậy, việc ấy còn làm giảm nhu cầu về đồng và khai thác quặng. Chỉ cần một thế hệ để những kỹ thuật xây dựng ấy được chấp thuận và đưa vào thực hiện trong những cấu trúc mới. Nếu có thể chứng minh bằng khoa học, thì ngành công nghiệp xây dựng vốn bảo thủ và ngại mạo hiểm sẽ thay đổi theo chiều hướng tốt hơn, các tòa nhà sẽ cần ít vốn đầu tư hơn và chi phí vận hành sẽ tương đối thấp. Nếu như tre được kết hợp với bê tông cốt thép để xây dựng một tòa nhà, thì nó không chỉ có hiệu quả năng lượng mà còn cố định carbon dioxit, và như vậy carbon hấp thu bởi cây tre sẽ cân bằng lượng khí thải của xi măng. Chúng ta đang nói chuyện nghiêm túc!

Một nguồn tiềm tàng khác nên được sử dụng nhưng chưa khai thác là những cơn gió giật trong phạm vi nhỏ hẹp như được thấy ở ngựa vằn. Mỗi tòa nhà lớn có tác động đến vùng vi khí hậu quanh nó và gây ra những nhiễu loạn không khí. Những nhiễu loạn này có thể được tăng cường bởi cách lựa chọn, xếp đặt những mảng màu trên mặt ngoài tòa nhà; chúng không chỉ phản chiếu ánh mặt trời mà còn bảo đảm những biến thể màu đậm, nhạt sẽ làm mát bề mặt và tạo ra những dòng không khí nhỏ nơi đó. Sẽ không hợp lý nếu lắp đặt những tuabin gió lớn trên nóc nhà vì chúng sẽ gây nhiều tiếng ồn và không có đủ gió để chúng hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, có thể đặt một loạt tuabin nhỏ liên tục tạo ra năng lượng, mỗi tuabin được trang bị một bề mặt tinh vi mà tự nhiên đã tạo cho chân chèo của cá voi để giảm sức cản và tăng lực nâng lên. Người mở đường cho đổi mới ấy là Frank Fish qua công ty Canada Whalepower của ông. Nhờ chênh lệch nhiệt độ giữa phía tòa nhà được mặt trời chiếu sáng và phía bóng mát, nên mỗi phía đều có gió. Điều ấy cho phép cung cấp thường xuyên điện một chiều. Thiết bị đơn giản ấy phát điện bằng năng lượng của những luồng gió do chính tòa nhà tạo ra và làm giảm nhu cầu dùng pin. Trên thị trường có nhiều kiểu tuabin gió không chỉ hiệu quả mà còn đáp ứng được yêu cầu cá biệt, chẳng hạn như tuabin tạo ra gió lốc trong không khí do Walter Presz thuộc công ty FloDesign phát triển.

Đó là một nguồn năng lượng mạnh mẽ. Một tòa nhà mười tầng bình thường có một ngàn quạt máy nhỏ. Với điều kiện là các cánh quạt được thiết kế giống cái triệt tiêu nhiễu loạn, chớ không giống cánh quạt thẳng hơn của máy bay, thì điện lượng thu nhận được có thể lên tới 50 kW giờ, một bổ sung đáng mừng cho bên cung cấp. Nếu tuabin của FloDesign được chấp nhận, những cơn lốc do nó tạo nên sẽ đồng thời ép nước ra khỏi không khí ẩm ở tòa nhà.

Mỗi người ở trong tòa nhà phát ra nhiệt lượng tương đương với 60 oát giờ nên phải được xem là một nguồn năng lượng. Công nghệ của Viện Fraunhofer có khả năng tạo ra năng lượng từ 0,3 độ Celcius chênh lệch giữa nhiệt độ thân thể và bộ cảm biến. Một khi được thương mại hóa, đổi mới ấy sẽ cho phép chúng ta đưa thiết kế nhà tới gần trạng thái bền vững hơn. Càng nhiều người ở trong nhà, càng ít cần năng lượng bổ sung. Một tòa nhà với một ngàn người ở trung bình từ tám đến mười giờ sẽ sản xuất độ chừng 60 kW giờ. Nếu lượng năng lượng này được biến đổi một cách hiệu quả thành điện năng, thì có thể vận hành mọi máy tính trong tòa nhà. Hiện nay, công nghệ ấy mới được thử nghiệm thành công. Nhưng trong tương lai, nó có thể có tác dụng trong những tòa nhà văn phòng rộng lớn và tạo thêm điện năng để tiêu thụ ngay tại chỗ. Chi phí phân phối rất thấp sẽ thuyết phục những kiến trúc sư có tư duy tiến bộ đưa âm thanh, sức ép, nhiệt độ và những luồng không khí nhỏ tí vào thiết kế của họ để tòa nhà có thể sản xuất và tiêu dùng năng lượng tối ưu. Tất cả đều đã được khoa học xác nhận. Việc cần thiết tiếp theo là nỗ lực doanh nghiệp nhằm đưa một danh mục những đổi mới ấy vào một thiết kế tổng hợp.

NHỮNG DÒNG CHẢY CỦA NGƯỜI VÀ VẬT CHẤT

Những dòng chuyển động của người và sản phẩm đã được nghiên cứu rất kỹ bởi những kỹ sư chuyên về hệ thống cũng như những nhà quy hoạch và thiết kế đô thị. Chúng ta nỗ lực để đạt hiệu quả và dòng chảy tối ưu trong những khi: ở phi trường, nối đuôi nhau mua sắm, cung cấp và thải bỏ hàng hóa đã sử dụng, vận chuyển sản phẩm và người, tiêu dùng hàng hóa và sử dụng dịch vụ, giải trí và học tập. Khi kết nối các dòng chảy này với những dòng chảy mà chúng ta đã thảo luận, chúng ta sẽ thấy rằng việc thiết kế một tòa nhà có khả năng tạo ra dưỡng chất và xử lý chất thải chắc chắn thực hiện được. Một phòng tắm thông thường ẩm và ấm áp có thể là nơi lý tưởng để trồng nấm ăn. Nóc nhà có thể trở thành một khu vườn, không chỉ sản xuất các loại rau trái thích hợp với địa phương, mà còn giảm nhiệt độ bề mặt của tòa nhà và mức tiêu dùng năng lượng. Tinh bột trong chất thải thực phẩm có thể biến thành nhựa sinh học chỉ với một loại nấm. Những công trình xây dựng được thiết kế nhằm lưu chuyển dưỡng chất và tăng cường an ninh lương thực còn có thể đem lại những lợi ích không chủ định, ví dụ như một nơi nghỉ dưỡng và tập thể dục bên cạnh những cây lương thực đơm bông kết trái. Đó là những tòa nhà xứng đáng với Friedensreich Hundertwasser, một thiên tài về kiến trúc của thành phố Viên.

Trung tâm Giáo dục Sinh thái (Center for Ecoliteracy) ở Berkeley (California) và tổ chức Slow Food ở Torino (Ý) đều tích cực trong việc lập những khu vườn ở các trường học của thành phố. Bây giờ, chúng ta có cơ hội đạt thành quả lớn hơn nữa và tạo nên một môi trường tự túc về thực phẩm. Brasilia, thủ đô của Brazil với hai triệu dân, đáp ứng 90% nhu cầu rau quả của cư dân thành phố nhờ thiết kế vượt thời gian của Oscar Niemeyer. Nếu như việc tiếp cận và phân phối được đưa vào thiết kế dòng chảy của tòa nhà và môi trường chung quanh, với ưu tiên dành cho tiện nghi và dinh dưỡng, thì chúng ta sẽ có nước và thực phẩm dồi dào. Chất thải từ sự tiêu dùng sẽ được giữ lại để chế biến tại chỗ và góp phần vào dòng dưỡng chất, rồi chúng ta lại được cung cấp thực phẩm một cách dễ dàng nhưng đáng ngạc nhiên. Đó là một thác nhiều tầng đặc sắc luôn quay vòng và tái chế, mang lại nhiều lợi ích và sử dụng mọi nguyên liệu. Đó là một mô hình toàn hệ thống được hoàn thiện bởi tự nhiên và có thể đáp ứng nhu cầu của mọi người.

TRƯỜNG HỌC − NƠI HỌC TẬP VỀ SỰ BỀN VỮNG

Trường học là nơi thử nghiệm lý tưởng về cách thức làm việc với những dòng chảy. Từ lớp một cho tới khi tốt nghiệp trung học, trẻ em trải qua khoảng 20.000 giờ trong các lớp học. Đó là một lượng thời gian gây sửng sốt mà nhiều người cảm thấy không thích đáng đối với việc học tập ở trường. Xét lượng thời gian và sự kiên nhẫn lớn lao mà chúng ta đòi hỏi ở trẻ em, sao chúng ta lại có thể quyết định thiết kế trường và lớp học bất kỳ như thế nào miễn tiết kiệm được tiền bạc? Chẳng phải nguyên tắc trên hết là tạo một môi trường lành mạnh cho việc học tập và tham gia tốt nhất hay sao? Nguyên tắc ấy có giá trị như thế nào? Chúng ta chỉ mới chạm vào bề mặt vấn đề. Tuy nhiên, đã có sẵn nhiều khả năng lựa chọn cho việc thiết kế những nhà trường tối ưu cho sức khỏe và ít tốn chi phí bảo quản, những nhà trường sử dụng hàng chục nhận thức khoa học được mô tả nơi đây. Các nhận thức ấy là những thay đổi trong lối sống của chúng ta không hơn không kém.

Những điều kiện để có sức khỏe tốt không nên phụ thuộc vào việc tính toán lợi nhuận hay cắt giảm chi phí. Nhà trường là nơi lý tưởng để thực hiện những nguyên lý về sức khỏe và tính bền vững, cũng như để giới thiệu những nguyên lý ấy với công chúng, góp phần vào tài sản công cộng. Bạn hãy hình dung một trường học là nơi mà một trăm ý tưởng chủ yếu trong vật lý, hóa học và sinh học hợp nhất về hình thức và chức năng với cấu trúc tòa nhà và hoạt động của trường. Bạn hãy hình dung những mối liên hệ mà học sinh sẽ khám phá khi xem các thành tựu khoa học được trưng bày rõ ràng ấy. Học sinh và thầy cô sẽ có cơ hội làm quen với các đổi mới và tìm hiểu cơ sở khoa học của chúng qua đánh giá và trải nghiệm hàng ngày. Trường học sẽ trở thành một phòng thí nghiệm khoa học sinh động. Trải nghiệm những gì mình học khiến việc tiếp thu kiến thức không chút khó khăn. Một cơ cấu trường học như thế sẽ dẫn xã hội đến sự bền vững. Sự khác biệt hiển nhiên giữa các công nghệ mới và cũ sẽ thôi thúc nhiều em trở thành những nhà sáng chế và doanh nhân của tương lai. Đó là bàn đạp để điều tưởng tượng trở thành sự thật.

Trong một tòa nhà như thế, sự kết hợp đơn giản và thực dụng giữa khí tượng học và các nguyên lý cơ bản của dòng chảy sẽ giữ cho nhiệt độ và độ ẩm trong nhà được ổn định, ngay cả khi áp suất và nhiệt độ bên ngoài thay đổi. Những đèn LED hết sức hiệu quả sẽ chiếu sáng một trăm loại cây suốt cả ngày; và cứ 15 phút một lần, chúng sẽ được một hệ thống tự động phun sương với nước mưa thu thập trên mái nhà. Việc phun sương này hạ thấp nồng độ bụi và chất ô nhiễm không khí trong nhà và qua đó, làm giảm nguy cơ mắc bệnh đường hô hấp. Lớp lót trong bóng đèn không bằng thủy ngân như bóng đèn thông thường mà bằng kêratin, mô phỏng cách tạo màu trắng không cần hóa chất của nhiều loại bọ cánh cứng. Vi khuẩn tạo chelate hỗ trợ việc tái chế kim loại cũ. Mặt trong tường nhà làm bằng vỏ sò nghiền nát và chứa đầy rong biển khô là một hàng rào âm thanh có tính kiềm cao, chống nấm mốc và hấp thu chất ẩm. Những luồng không khí tự nhiên trong tòa nhà sẽ lưu thông qua các vật liệu ấy, ổn định độ ẩm và giữ tính kiềm trong nội thất. Cửa sổ cho phép tia tử ngoại chiếu xuyên qua nhằm khống chế bọ mạt trong thảm trải sàn. Các ô thảm nối điện với nhau bằng sợi carbon có độ lớn trong phạm vi micromet nhận năng lượng từ những tế bào quang điện màng mỏng dán vào các cửa sổ, tạo ra một nhiệt độ lý tưởng để sưởi ấm và làm khô đủ để khống chế bọ mạt.

Khác với việc làm chủ một công nghệ riêng biệt nào đó, dĩ nhiên việc thực hiện một kế hoạch thiết kế được xác định rõ ràng và dựa trên các đổi mới giới thiệu nơi đây đòi hỏi phải có hiểu biết sâu sắc về một hệ thống tổng thể hòa hợp với môi trường địa phương. Đó là sự khác biệt giữa năng lực tái tạo và thích nghi của một hệ sinh thái và thiên tài của một loài riêng lẽ. Không thể đơn giản hóa một hệ sinh thái thành một bộ quy tắc. Một tổng thể luôn luôn lớn hơn tổng số các thành phần cá thể.

NHÀ Ở CHO MỌI NGƯỜI

Chương này không thể được kết thúc mà không phản ánh công trình thiết kế mở đường của Linda Garland ở Bali (Indonesia) và Simon Velez từ Bogóta (Columbia). Họ đã thiết kế và xây dựng một ngôi nhà bằng tre, có giá phải chăng, tái tạo và hấp dẫn, một ngôi nhà có lẽ là bền vững hơn mọi ngôi nhà khác.

Nhờ có một cấu tạo đặc biệt, sức bền tương đối của tre thách thức mọi logic. Khả năng thích ứng phi thường của nó là sử dụng tính bền chắc đối với sức căng và sức nén để tạo ưu thế cho mình. Mặc dù tre là một loại cỏ chớ không phải là loại cây, sợi tre vượt trội hơn bất kỳ một nguồn xenlulozo nào khác trong việc xây dựng hay làm giấy. Chúng tôi không nói một cách tuyệt đối và cũng nghĩ đến gai dầu và lanh; tuy nhiên, tre đứng đầu nếu nói về tính tiện dụng kỹ thuật. Chắc chắn nó có thể thay thế được bê tông và thép. Với hơn 2.000 loại chỉ riêng ở châu Mỹ, tre có những đặc tính cho phép đáp ứng dễ dàng nhu cầu về vật liệu xây dựng ngày càng tăng, thân thiện với môi trường và ít tốn kém. Cuối thế kỷ 20, tre vẫn còn là vật liệu xây dựng được ưa chuộng của hơn một tỉ người trên thế giới, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới.

Sau khi Nghị định thư Kyoto được ký vào năm 1997, Masatsugu Taniguchi, giám đốc của công ty sản xuất xi măng lớn nhất Nhật Bản Taiheiyo, tìm cách sử dụng xi măng như thế nào để có một dấu chân carbon nhỏ. Vật liệu để làm xi măng cốt thép được khai thác và sản xuất dưới áp suất và nhiệt độ cao, để lại trên mặt đất những vết sẹo trong nhiều thế kỷ. Công ty Taheiyo đã thành công trong việc sử dụng sợi tre. Đơn giản bằng cách ép tre với xi măng theo tỉ lệ trọng lượng 50/50 (hay theo tỉ lệ thể tích 75/25) mà không thêm một chất phụ gia hay một hóa chất nào, họ tạo ra một tấm xi măng có dấu chân carbon bằng không. Tre được trồng và thu hoạch lâu dài trên 5.000 mẫu Anh gần một nhà máy ở ngoại ô Jakarta.

Các kiến trúc sư sáng tạo Renzo Piano và Shigeru Ban đã nhận cảm hứng từ tre để tạo ra những công trình xây dựng kỳ diệu dựa trên vẻ đẹp và năng suất của loại cây này. Maestro Simon Velez, vị kiến trúc sư lớn chuyên dùng tre ở thời đại chúng ta, đã chứng minh là tre có thể tuân thủ các quy định về kỹ thuật xây dựng nghiêm ngặt nhất thế giới hiện nay − luật xây dựng của Đức. Velez đã thiết kế gian hàng của tổ chức ZERI ở Manizales (Columbia), có lẽ là gian hàng có cấu trúc bằng tre lớn nhất thế giới. (Về sau, nó là gian hàng được ưa thích nhất tại Triển lãm Thế giới năm 2000 tại Đức.) Hai trận động đất nặng nề chỉ làm xê dịch vài tấm lợp mái nhà.

Vua của các loại tre có lẽ là Guadua angustifolia. Khi người Tây Ba Nha chinh phục các cao nguyên của Columbia, Pêru và Ecuador, họ phải lặn lội qua những khu rừng tre dầy đặc. Sức sống của tre được thực dân Tây Ban Nha diễn tả tường tận trong những lá thư gởi về nhà. Họ kể một cách cuồng nhiệt về những nền văn hóa bản địa vùng Anden đã dùng tre để chiến đấu tự vệ, vì tre đâm thủng thân mình một cách dễ dàng, gần như không cần sức. Bọn thực dân ấy nhanh chóng hiểu rằng nhà xây dựng bằng gỗ và đá theo kỹ thuật châu Âu sẽ không tồn tại lâu dài ở những vùng động đất Nam Mỹ. Họ phải học bài học đắt giá là “những tòa nhà phải nhảy theo nhịp điệu của trái đất”, như Simon Velez mô tả phản ứng của tre trong những cơn động đất. Đó chính xác là điều mà tre làm: nhảy múa.

Khi cây “cỏ” cao 20 mét ấy bị đốn sạch để nhường chỗ cho những đồn điền cà phê và trại nuôi bò ở Nam Mỹ, thì nó trở thành vật liệu xây dựng được ưa chuộng ở địa phương. Hai trăm năm sau, những tòa nhà từ thời thực dân vẫn đứng vững sau bao lần động đất. Kinh nghiệm của châu Mỹ La-tinh được khẳng định ở châu Á. Với hơn 3.000 tuổi, một nhà thủy tạ ở Mãn Châu là công trình kiến trúc bằng tre tồn tại lâu đời nhất.

Tre không chống lại động đất mà ngược lại, nó cùng chuyển động với đất. Cấu trúc của tre cũng không cần được củng cố bằng những liên kết ngang để chịu đựng những sức ép hỗn loạn từ dưới lên hay ngang thân cây. Lạ thay, cây tre lại rỗng ruột. Khi dùng để cất nhà, nó đủ mềm dẻo để đứng vững, chừng nào tường nhà hơi nghiêng vào phía trong. Một góc 85 độ so với mặt đất khiến nó vững vàng đến nỗi những tấm lát mái nhà cũng không xê dịch khi có động đất. Đáng tiếc là phần mềm CAD/CAM [4] chi phối các lĩnh vực thiết kế kiến trúc và xây dựng từ cuối thế kỷ 20 lại đòi hỏi những góc 90 độ cho mọi công trình xây dựng, với hậu quả là nhà cửa sập đổ làm nhiều người chết mỗi khi đất rung chuyển.

Lucio Ventania, một nghệ nhân Brazil nổi tiếng chuyên làm việc với tre, giải thích: “Chừng nào tre dùng trong việc xây dựng cấu trúc được bảo vệ trước ánh nắng trực tiếp và không bao giờ đứng trong nước, nó sẽ đứng vững mãi mãi.” Do đó, thiết kế hợp lý sẽ đặc biệt chú ý đến một phần nhô ra ở trên đủ lớn để che nắng mưa cho các cột đỡ, vì nước và ánh nắng là hai lực khí quyển có sức tàn phá lớn nhất.

Tre chưa được khám phá ở ngoài vùng nhiệt đới. Không có một loại tre nào mọc tự nhiên ở tây bắc Hoa Kỳ hay Thụy Điển, nơi có hai viện nghiên cứu lâm nghiệp lớn nhất. Như thế, trọng tâm của ngành lâm nghiệp trên thế giới, kể cả ở vùng nhiệt đới, là những loại cây ôn đới như bạch đàn và thông, những loại cây ở bất cứ nơi nào cũng không có được khả năng tái tạo gần bằng tre. Khi kiến thức về đặc tính tăng trưởng và chất lượng của tre trong việc xây dựng trở nên phổ biến hơn, nó sẽ là một nguồn cảm hứng cho những dự án kiến trúc sáng tạo trên khắp thế giới.

Mục tiêu nhà ở có giá phải chăng cho mọi người có thể thực hiện bằng cách sử dụng tre. Một miếng đất rộng 1.000 foot vuông (92,9 m 2 ) trên cao nguyên Anden đủ để trồng tre cho một ngôi nhà. Nếu trồng loại tre khổng lồ Guadua angustifolia , sau ba năm có thể thu hoạch khoảng 60 thân tre. Số tre ấy đủ để xây dựng một ngôi nhà hai tầng rộng 650 foot vuông (60,4 m 2 ) với một ban công tuyệt đẹp và một cầu thang phía sau cho phép không khí lưu thông. Mỗi năm sau đó, lượng tre thu hoạch được đủ để cất thêm một căn nhà khiêm nhường nữa.

Thiết kế nhà ở của Simon Velez bao gồm: một cầu thang ở phía sau có tác dụng điều hòa như một gò mối, một cấu trúc mái nặng để ổn định ngôi nhà và một ban công rộng tạo môi trường dễ chịu. Nhà không có góc 90 độ. Điều ấy khiến nó trở thành một thiết kế hết sức an toàn, không sập đổ bất ngờ trong trường hợp động đất. Thay vì một ngôi nhà bê tông để chống động đất một cách vô ích, ngôi nhà làm bằng tre với một phương pháp ghép mộng thích hợp sẽ chuyển động theo vỏ trái đất trong những cơn địa chấn thất thường. Ngôi nhà rất thoáng khí và sáng sủa. Cái mái nhà to lớn nhô ra bảo vệ vật liệu tre của cấu trúc khỏi bị tia cực tím hay nước mưa làm hư hỏng. Nước mưa chảy quanh nhà, được thu thập trong những bể chứa nước uống và hầu như không chạm tới bề mặt tre. Cho dù gió thổi cũng chẳng hề gì, ngay cả một cơn lốc xoáy cũng không thể thổi tung ngôi nhà.

Phần tre không sử dụng trong việc xây nhà, thông thường bị xem như chất thải, có thể dùng để làm than. Việc sản xuất than phát ra khí độc. Antonio Giraldo từ thành phố Armenia (Columbia) đã phát triển một phương pháp xông khói bảo quản tre, rất giống cách xông khói truyền thống ở Nhật. Luồng khí than được dẫn vào một phòng rộng lớn. Dưới áp suất nhẹ, những khúc tre dài 24 feet (7,31 mét) được xông bằng khí phát ra từ quá trình làm than tre. Thay vì sử dụng hóa chất độc hại để bảo quản tre, chống mối và nấm mốc, người ta dùng những chất hóa học của chính nó. Dòng chảy nhiễm bẩn trở thành dòng chảy sạch, không những bảo quản tre mà còn thay thế những chất ô nhiễm gây nguy cơ cho sức khỏe. Cách thức sản xuất và bảo quản vật liệu xây dựng ấy mô phỏng theo những hệ thống tự nhiên, là một thác nhiều tầng lưu chuyển vật chất và năng lượng. Một phương pháp giống như thế cũng được áp dụng ở làng Picuris Pueblo (New Mexico) với gỗ có đường kính nhỏ mà trước đây người ta chỉ biết thiêu hủy thôi.

XEM XÉT CHUNG CÁC DÒNG CHẢY

Một đánh giá ảnh hưởng của các dòng chảy: không khí, ánh sáng, nước, năng lượng, âm thanh, người và vật liệu đến không gian vật lý của chúng ta mang lại những kiến thức mới mẽ về cách sử dụng các dòng chảy ấy và thiết kế những cấu trúc kết hợp với nhau. Nhờ đó, chúng ta biết phải xây dựng và trang bị nhà ở, văn phòng và trường học như thế nào để đạt tới sự tiện dụng, tính mỹ thuật và chi phí vừa phải.

Các nhà doanh nghiệp tiên phong đã cho chúng ta thấy những công trình xây dựng bền vững không nhất thiết phải đắt hơn bình thường. Những ứng dụng thực tiễn từ thế giới khoa học, được nghiên cứu kỹ lưỡng và được chứng minh đầy đủ bằng tư liệu, đang mở ra những cơ hội mới có thể cuối cùng rồi sẽ dẫn chúng ta tới sự bền vững. Các kiến trúc sư tận tụy với việc thiết kế những tòa nhà xanh có khả năng biến đổi tiềm năng thành hiện thực. Yêu cầu của công chúng và lẽ phải thông thường sẽ giúp các nhà chức trách xem xét lại luật xây dựng và chấp nhận những tiêu chuẩn công nghiệp cho phép kết hợp những đổi mới trên nền tảng khoa học vững chắc. Khi chúng ta, với tư cách là một xã hội, tiếp nhận những đổi mới ấy, thì đó sẽ là sự hỗ trợ cho sức khỏe gia đình và môi trường sinh thái, cho cuộc sống khỏe mạnh ở nhà và trường học hay nơi làm việc của chúng ta. Chúng ta sẽ thiết lập những ngành công nghiệp tương lai mô phỏng sự tài tình của tự nhiên. Chính chúng ta cũng có thể hoạt động như một hệ sinh thái, tạo ra những gì cần thiết bằng những gì sẵn có, tìm thấy nguồn nguyên liệu trong chất thải, hoan nghênh mọi đóng góp và tham dự vào một dòng thác của sự phong phú, dồi dào.

50 CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG THEO TỰ NHIÊN VÀ ÐƯỢC ÐƯA VÀO THIẾT KẾ XÂY DỰNG

Các công nghệ hệ sinh thái và đóng góp của các loài:

1. Trang bị nội thất không có keo chứa formaldehyde

2. Bã cà phê thành protein, lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng nhiều lần

3. Ngưu bàng (“dán không cần keo”)

4. Xoáy nước để làm sạch nước

5. Phòng chống cháy với cảm biến hồng ngoại mô phỏng theo bọ ngọc

6. Chất chống cháy có độ sạch thực phẩm

7. Tơ tằm thay thế kim loại hiệu năng cao

8. Xi măng từ việc kiểm soát CO 2

9. Lọc sạch nước như loài trai sông và tôm tích

10. Nhung tuyết (phòng ngừa tia cực tím)

11. Thủy động lực trên cơ sở dãy số Fibonacci

12. Hệ thống điện sinh học

13. Lọc sạch không khí bằng một tập hợp cây, mô phỏng rừng mưa

14. Sợi carbon dùng để sưởi ấm

15. Chất thải thức ăn thành chất nhựa

16. Áp điện

17. Khử ẩm

18. Màu trắng không cần clo

19. Chất dẻo polyme từ CO và CO 2

20. Màu sắc không cần phẩm màu

21. Tế bào quang năng nhạy cảm chất màu

22. Sưởi ấm và làm mát như loài mối

23. Khai thác kim loại như vi khuẩn

24. Xử lý nước thải tổng hợp

25. Phương pháp tổng hợp chống nấm mốc

26. Giảm xóc (thang máy, nhà ở vùng động đất) theo gương chim gõ kiến

27. Vật liệu xây dựng từ thủy tinh cũ

28. Chất diệt khuẩn từ tảo đỏ

29. Dán chặt không cần keo như thằn lằn và trai

30. Tự tẩy sạch như lá sen

31. Thu thập nước như cây Welwitschia mirabilis

32. Làm mát dựa trên những bề mặt trắng và đen như da ngựa vằn

33. Chống tia tử ngoại bằng chất lycopen từ vỏ cà chua

34. Hút hơi ẩm từ không khí như gai xương rồng, bọ sa mạc Namib v.v...

35. Giảm ma sát như thằn lằn “cá cát”

36. Mái nhà, bể chứa không thấm nước như loài ong

37. Giảm sức cản như chân chèo cá voi

38. Năng lượng mặt trời tập trung như chuồn chuồn

39. Cảm biến hồng ngoại để phát hiện đám cháy như bọ ngọc

40. Tre để xây dựng

41. Cách điện như cá phát điện

42. Giảm hiệu ứng đảo nhiệt nhờ cây xanh

43. Tường cách ly có nguồn gốc từ rong biển

44. Vỏ sò cải thiện độ pH

45. Ánh sáng lạnh từ sứa và nấm

46. Phun sương như bọ pháo thủ

47. Pin sinh học dựa trên cá phát điện

48. Giảm sức cản như cá heo xám

49. Giữ nhiệt như cá thu

50. Định vị nguồn âm thanh theo cách thức của ruồi ormia

[1] Domótica: tiếng Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha, có nguồn gốc từ tiếng Anh (domotic) và tạo thành bằng cách kết hợp hai từ domus (tiếng La-tinh, có nghĩa là nhà ở) và informatics (tiếng Anh: tin học) hay robotics (tiếng Anh: người máy học); có thề được dịch là: nhà tự động hóa hay ngôi nhà thông minh (intelligent house).

[2] Nghĩa là sợi carbon có kích thước trong phạm vi nanomet; một nanomet bằng một phần tỉ mét.

[3] 1 barrel = 166,66 lít ở Anh và 158,99 lít ở Mỹ.

[4] Chữ viết tắt của từ “computer-aided design and computer-aided manufacturing” (thiết kế và chế tạo với sự hỗ trợ của máy vi tính).

CHƯƠNG MƯỜI BA

LƯU CHUYỂN NỀN KINH TẾ XANH

Trái Đất cung cấp đủ để đáp ứng nhu cầu của mọi người, nhưng không đủ để thỏa mãn lòng tham của mọi người.

− Mahatma Gandhi

THOÁT KHỎI NGÕ CỤT

Tính có thể dự đoán thường được xem như một điều kiện tiên quyết để thành công, nhưng lại dẫn đến một sự lừa gạt khiến chúng ta mất trí phán đoán về hậu quả hành động của mình. Vì bám chặt vào năng lực cốt lõi cũng như tin tưởng vào những tính toán đơn thuần và những ý niệm khoa học trừu tượng nên doanh nghiệp càng ngày càng phải vận chuyển và sử dụng nhiều năng lượng hơn để đạt tới người tiêu dùng ở cuối dây chuyền cung cấp. Việc quản lý chặt chẽ dây chuyền cung cấp và phương thức just-in-time tạo nên một nền kinh tế toàn cầu phụ thuộc lẫn nhau, một nền kinh tế cung cấp nhiều sản phẩm hơn với giá phải chăng cho người tiêu dùng. Mậu dịch tự do toàn cầu được xem như động cơ tăng trưởng, như công cụ tạo ra hiệu quả lớn hơn cho mọi người trên thế giới. Bánh bích quy vận chuyển trong khí bảo quản, kẹo hạt dẻ đông lạnh chở bằng máy bay hay những chiếc tàu chứa đầy nước cam là những biểu hiện thái quá của lối logic ấy. Tuy nhiên, các phương pháp ấy không khi nào cho phép thế hệ sau cung cấp thực phẩm và mang lại sinh kế cho mọi người. Nạn thất nghiệp và nghèo khổ sẽ là những yếu tố duy nhất tồn tại lâu dài.

Theo truyền thống, thực phẩm theo mùa cung cấp những vi chất cần thiết cho một thời gian cá biệt trong năm. Mỗi vụ mùa thu đông, người bản địa châu Mỹ ăn huitlacoche , một loại nấm giống nắm củ mọc trên bắp, như một cách tăng cường hệ thống miễn dịch, chuẩn bị vào đông. Ngày nay, huitlacoche là một món ăn ngon có thể dùng suốt cả năm, mặc dù nó gần như chỉ có tác dụng tốt trước mùa đông. Thật vậy, trong đời sống hiện đại, chúng ta dễ bị cám dỗ bởi các chuyên viên tiếp thị và các phương tiện truyền thông đại chúng. Nếu ý nghĩa cơ bản của marketing như theo một tiên đề của Philip Kotler là “cung cấp những gì người tiêu dùng cần” , thì có lẽ chúng ta nên xem xét kỹ hơn những ước muốn của mình. Việc kích thích quá đáng nhu cầu tiêu dùng những sản phẩm làm thỏa mãn lòng ham muốn mà không quan tâm đến các nhu cầu cơ bản chỉ nhắm mục tiêu thu lợi nhuận lớn hơn. Chúng ta không thể hỗ trợ một hệ thống đang phát triển trên con đường hủy diệt ấy. Đó là con đường dẫn đến một thế giới phát thải quá nhiều carbon, đánh mất đa dạng sinh học, sử dụng phung phí tài nguyên hữu hạn và phụ thuộc vào hóa chất độc hại. Một con đường không có tương lai.

CON ĐƯỜNG QUANH CO MỘT CÁCH LẠ LÙNG

Trong cả cuốn sách này, chúng ta thảo luận về những cảm hứng tốt nhất mà chúng ta nhận được từ các hệ thống tự nhiên nhằm giải quyết những bế tắt về kinh tế và môi trường hiện nay. Chúng ta đã khảo sát những mô hình được áp dụng và thực hiện thành công, đồng thời xem xét tiềm năng của một số mô hình khác. Chúng ta đã cân nhắc xem một số mô hình có thể được kết nối hay kết hợp với nhau như thế nào. Trong mọi trường hợp, chúng ta đều khám phá được tiềm năng tạo ra việc làm, nâng cao hiệu quả nguyên vật liệu và năng suất lao động quá sức tưởng tượng của nhiều người. Điều này rất quan trọng, bởi vì chúng ta thường bị thuyết phục là chỉ có thể tăng năng suất bằng cách cắt giảm việc làm. Thiên nhiên khôn ngoan hơn, biến đổi tình trạng thiếu hụt thành đầy đủ, rồi cuối cùng thành thừa thãi. Quá trình lưu chuyển năng lượng và chất dinh dưỡng giữa năm giới của tự nhiên cung cấp mọi thứ cần thiết nhiều gấp mấy lần số đơn vị sản phẩm của con người. Trong khi việc chúng ta tập trung sản xuất tối đa một loại hàng hóa duy nhất đã dẫn đến tình trạng thiếu hụt và sự nghèo khổ hiện nay trong xã hội, thì các hệ sinh thái luôn luôn cung cấp đầy đủ cho mọi thành viên của mình.

Do sự thôi thúc phải đáp ứng các nhu cầu cơ bản, tất cả mọi thành viên của một hệ sinh thái đều góp phần khiêm nhường của mình, tùy theo lượng thức ăn và năng lượng có được. Mọi thứ đều tiến hóa và khi khủng hoảng xảy ra, mọi thành viên đều thích nghi với hoàn cảnh mới. Trong những hệ thống tự nhiên, không ai có quyền hành động lạc điệu quá lâu. Những hệ thống đó cũng không để cho những thành viên lớn chi phối tất cả, nhưng lại dành thật nhiều cơ hội cho những đóng góp nhỏ. Một cây cao 100 feet sẽ không quyết định tiếp tục tăng trưởng cho tới khi nó đạt độ cao 1.000 feet (30,5 mét). Nếu như nó cố thử làm việc ấy thì các lực vật lý sẽ hủy diệt nó. Doanh nghiệp theo đuổi một chiến lược chi phí cận biên ngày càng thấp hơn, giả định rằng chi phí sẽ luôn luôn giảm khi sản xuất thêm một đơn vị hàng hóa, nhằm biện minh cho cuộc chạy đua mù quáng để đạt quy mô lớn và khống chế thị trường. “Tăng trưởng” dựa trên sự củng cố quyền lực gây ra những thiệt hại gián tiếp không được chú ý đến và khiến cả hệ thống trở nên cứng nhắc, chống lại sự thay đổi.

Các hệ sinh thái hưởng lợi ích từ một dòng thác đổi mới chuyển dưỡng chất và năng lượng qua nhiều tầng khác nhau. Dòng thác không ngừng chảy ấy cho phép các sinh vật thích nghi với những thay đổi và phát triển tốt. Tình trạng thiếu hụt dần dần trở thành sự đầy đủ hiển nhiên, hay ngay cả sự dồi dào. Trong các hệ thống tự nhiên, ngay khi có thức ăn thừa thãi, vài loài sẽ sinh sôi nảy nở hay một số loài mới sẽ xuất hiện. Chất thải được xử lý bằng cách cho nó xuôi theo dòng dưỡng chất để được sử dụng bởi một thành viên khác. Trong trường hợp một cái cây, lá rơi xuống là thức ăn của kiến, trùn và vi khuẩn trong đất mà đầu ra lại trở thành chất dinh dưỡng cho cây.

Các hệ thống tự nhiên cũng có cách tiếp cận hóa học khác chúng ta. Trước hết, dung môi của chúng là nước, có ích cho cả hệ thống hơn bất kỳ một chất xúc tác nào mà con người nghĩ ra. Kế đó, các liên kết giữa hai phân tử không phải là liên kết đồng trị, nghĩa là chúng có thể được tách rời một cách dễ dàng. Chúng dễ phân hủy và có thể được tái sử dụng để tạo thành những phân tử khác. Các kỹ sư hóa của tự nhiên thực hiện ý tưởng “khóa kéo” cài, mở dễ dàng trong hoạt động của mình. Đó là khả năng phân hủy, tách rời và kết hợp trở lại; nó cho phép hệ thống tổng thể có tính hiệu quả cao về năng lượng và vật liệu như chúng ta đã biết. Để tạo một mạng lưới vững chắc hơn cho con của nó, nhện chỉ cần phân tích polyme của mạng cũ thành các axit amino riêng lẽ rồi dùng các chất này để dệt một mạng mới.

Tuy thường bị coi như đồng nghĩa với sự hỗn loạn, nhưng trên thực tế, những mô hình không theo đường thẳng lại củng cố các hệ thống tự nhiên. Thật vậy, hầu như mọi thứ trong các hệ thống tự nhiên đều không phát triển theo đường thẳng. Trong quyển La Nouvelle Alliance (Liên minh Mới), tác giả người Bỉ Ilya Prigogine được giải Nobel hóa học năm 1977 đã mô tả các mối liên hệ tự nhiên ấy là “những cấu trúc phân rã”. Chúng ta thích buộc mọi thứ phải có đường thẳng và góc vuông, khiến nhiều sản phẩm không đạt được hiệu quả năng lượng. Trong khi khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm là đường thẳng, thiên nhiên cho thấy con đường nhanh chóng và có hiệu quả năng lượng nhất lại là đường xoắn ốc của một xoáy nước hay một cơn lốc.

Khi chúng ta điều chỉnh hệ thống sản xuất và tiêu dùng theo cách thức của các hệ thống tự nhiên, chúng ta sẽ ngạc nhiên thích thú về những bất ngờ do các mô hình không theo đường thẳng gây ra. Điều ấy không có nghĩa là tất cả đều không thể dự đoán được; vật lý vẫn còn tác dụng trong vũ trụ. Chúng ta phải tìm ra những lực tương tác và những mối liên kết tiềm ẩn cho phép chúng ta đạt được nhiều kết quả với một tập hợp sáng kiến. Điển hình như khả năng điều hòa chính xác nhiệt độ và độ ẩm của loài mối với những đường hầm nhỏ tí ti xuyên qua gò mối. Loài mối cho thấy một sự hiểu biết sâu sắc về tác động qua lại lẫn nhau của sự vật. Đó là những mối liên hệ phức tạp và những lực tương tác dường như hỗn loạn nhưng kết quả sau cùng là tổ mối có được thức ăn từ một loại nấm nảy nở trong môi trường dưới đất do chúng tạo ra. Việc sử dụng những gì sẵn có tại chỗ dẫn đến một hệ thống kỳ diệu bảo đảm nhu cầu cơ bản cho loài mối, đồng thời sưởi ấm bộ rễ của những cây có cành lá được mối nhai kỹ để trở thành cơ chất cho nấm phát triển.

Chúng ta cần phải hiểu và đánh giá cao sự cộng sinh – cách thức chung sống và hợp tác của một số loài để đạt lợi ích chung cho cả hệ thống. Công cuộc phục hồi ở Las Gaviotas thành công nhờ quan hệ cộng sinh giữa thông Caribe và nấm rễ mycorrhiza . Một đánh giá cách thức phát triển theo hướng sử dụng nguồn tốt nhất của các loài trong một hệ sinh thái và khả năng tái tạo của các hệ thống tự nhiên có thể giúp chúng ta vượt qua những thảm họa thường là hậu quả của sự ngu dốt của chính chúng ta. Thiên nhiên không tính toán tiền bạc. Trong khi chúng ta bị ám ảnh bởi khả năng tiền tệ hóa (vì lợi ích riêng của chúng ta), các hệ thống tự nhiên đem lại nhiều dòng thu nhập đo được bằng protein, nước uống, năng lượng và sức đề kháng. Thiên nhiên tạo ra giá trị cao hơn nhờ biết tính toán một dòng lợi ích tổng hợp. Sự hiệp lực của chúng ta sẽ đem lại những lợi ích chung cho mọi người như không khí và nước miễn phí, dồi dào, không nhiễm bẩn. Nếu như những nhà doanh nghiệp trong các ngành kinh doanh mới có sức cạnh tranh lấy những lợi ích như thế làm mục tiêu của mình, họ sẽ liên tục tạo ra tài sản công cộng và gây dựng vốn xã hội lớn lao. Có lẽ chúng ta nên hành động như nước Bhutan và theo dõi Chỉ số Hạnh phúc Quốc dân, thay vì tổng sản phẩm quốc dân.

Mô hình kinh tế theo đường thẳng quy định phải đặt một giá trị thị trường cho mọi vật, tính chi phí mỗi đầu vào, cấp tiền để trả chi phí gián tiếp cho mỗi đầu ra và biến đổi những trung tâm phí tổn như nghiên cứu và phát triển, dịch vụ v.v... thành những trung tâm lợi nhuận. Những trung tâm này hoạt động độc lập với công ty mẹ về mặt tài chính và cạnh tranh để giành lấy những nguồn trong nước bằng cách thuê dịch vụ rẻ hơn từ bên ngoài. Tính toán ấy − về cơ bản là cộng tất cả lại, đồng thời trừ ra những gì có gấp đôi − bắt nguồn từ cái logic của việc sáp nhập. Nó không cho thấy sự cộng năng giữa các bộ phận khác nhau của cùng một công ty, cũng không nhận dạng các tài sản chung được xem là miễn phí và không có giá trị kinh tế. Người ta không đặt một giá phải trả cho các chi phí ngoại tác mà xã hội phải gánh chịu; việc ấy nằm bên ngoài khung logic của mô hình kinh doanh cốt lõi. Người ta cũng đánh mất những cơ hội không được xem xét, phô bày, chỉ vì chúng không phù hợp với việc kinh doanh cốt lõi. Thông thường nhất, chúng ta áp đặt toàn thể chi phí lên các thế hệ tương lai và để các vấn đề lại cho họ giải quyết; họ không được tạo ý thức hay nhận thông tin chi tiết về việc chúng ta khai thác Trái Đất quá mức có thể phục hồi được dễ dàng. Vì vậy, biến đổi khí hậu xảy ra nhưng chưa có nhận thức về tính cấp bách của hành động điều chỉnh.

Trong doanh nghiệp, phần nhiều các công ty quyết định tối đa hóa lợi nhuận và giành thị phần, sản xuất bất cứ nơi nào mà chi phí cho một sản phẩm thấp nhất, không đếm xỉa gì đến phí tổn xã hội mà cộng đồng địa phương phải gánh chịu. Giới công nghiệp và chính trị không bao giờ xem việc ưu tiên sử dụng toàn thể lao động là một lựa chọn khả thi. Ngược lại, các hệ thống tự nhiên không để thành viên nào của mình thất nghiệp; không ai bị coi là quá già hay quá trẻ. Trong khi các hệ sinh thái rõ ràng thúc đẩy sự đổi mới và quan hệ cộng tác, tính nhẫn nại và kiên trì, thì nền Kinh tế Đỏ lại không nhạy cảm trước bất kỳ sự thay đổi nào không được khởi xướng bởi tầng lớp thống trị hay không phục vụ lợi ích của nó. Những công ty dẫn đầu thị trường với hệ thống sản xuất và phân phối được hợp lý hóa cũng chống đối mãnh liệt mọi thay đổi đe dọa các quá trình và dòng thu nhập hiện hữu, dĩ nhiên cả lợi tức chia thêm cho họ nữa.

Chúng ta thường quên rằng các loài sinh vật và các hệ sinh thái đã ứng phó với rất nhiều thảm họa trong quá khứ và đã phát triển mau lẹ để thích nghi với hoàn cảnh mới, ngay cả với những biến đổi đầy kịch tính. Đó chính là cách thức hành động để đối phó với tác động của carbon dioxit và các khí nhà kính khác. Nếu chúng ta chỉ cách ly CO 2 nhưng không nhìn toàn bộ hệ thống thì có thể chúng ta không lưu ý đến những giải pháp thực sự. Việc dùng vi tảo hấp thu CO 2 để sản xuất nhiên liệu sinh học là một giải pháp đơn giản nhưng xuất sắc, tạo ra nhiều lợi ích, kể cả việc hấp thu và tái sử dụng khí cacbonic trong những nhà máy tinh lọc quang - sinh học và việc tạo ra polyester mà không dùng đến axit sunfuric. Mặc khác, nếu chúng ta chỉ nghĩ đến khí cacbonic và những vấn đề do nó gây ra, quyết định phải tìm giải pháp kỹ thuật để loại trừ nó với bất cứ giá nào, thì những lựa chọn như sử dụng năng lượng nguyên tử và bơm những lượng CO 2 to lớn xuống biển sâu sẽ nghe như hợp lý và được người đóng thuế chi trả. Các lựa chọn tốn kém ấy chỉ có thể là hiển nhiên khi chúng ta không tận dụng khả năng cung cấp nhiều giải pháp của các hệ sinh thái mà chỉ theo đuổi một kế hoạch duy nhất với những mục tiêu đơn giản hóa như đạt mức phát thải thấp hơn. Điều ấy làm mất cơ hội cân bằng sự rủi ro hay tạo ra những khả năng dài hạn mới, khiến người ta tranh nhau đưa ra những giải pháp vội vàng, cứng nhắc với những tác động phụ lâu dài không thể đoán trước.

Trong một mô hình tiến hóa, những thay đổi được xem là bình thường và tính mềm dẻo là quy tắc. Rủi ro vốn sẵn có của những thay đổi không thể tránh sẽ được giảm nhẹ vì các hệ thống tự nhiên sẽ tiến hóa với một thuật toán đơn giản nhưng đồng thời cũng phức tạp: luôn luôn tìm cách giảm nhu cầu nguyên vật liệu và năng lượng để sự sống đa dạng có thể phát triển trong hệ thống, khiến nó có được tính đàn hồi sinh thái [1] .

Lấy cảm hứng từ sức mạnh của các hệ sinh thái để tạo ra những cơ hội kinh doanh là mục tiêu của Nền Kinh tế Xanh Lam. Những gì phô bày ra trước mắt chúng ta vượt quá khả năng thiên tài của một loài riêng lẽ. Tổng thể lớn hơn các thành phần cộng lại. Một thế giới của các hệ sinh thái kỳ diệu không ngừng lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng là một thế giới có thể chấp nhận thách thức giải quyết các vấn đề nghèo khổ, bất bình đẳng và ô nhiễm môi trường. Chỉ tập trung vào một trăm đổi mới lấy cảm hứng từ tự nhiên cũng đủ cho chúng tôi dự kiến khả năng tạo ra không ít hơn 100 triệu việc làm trong vòng 10 năm tới.

Chúng ta hãy tin rằng với tính sáng tạo và lòng quyết tâm, doanh nhân trên toàn thế giới sẽ tìm thấy trong số các đổi mới ấy rất nhiều cơ hội để xây dựng một nền kinh tế đổi mới. Nếu chúng ta thay đổi cách nhìn và điều chỉnh tiêu điểm của mình để tìm thấy cảm hứng từ những tác phẩm tuyệt vời của tự nhiên, thì chúng ta có thể biến đổi khả năng thành năng lực, phát triển kinh tế theo quy mô thành kinh tế theo phạm vi (scale to scope), thiết lập Nền Kinh tế Xanh Lam cho hành tinh xanh của chúng ta.

KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG TUYỆT VỜI CỦA TỰ NHIÊN

(MBA = Mastery of Brilliant Adaptation)

BẰNG THẠC SĨ QUẢN TRỊ KINH DOANH

(MBA = Master of Business Administration)

SỰ DỒI DÀO

SỰ THIẾU HỤT

1. Mọi người đều có việc làm và góp phần tốt nhất của mình.

Thất nghiệp là một phần của hệ thống.

2. Hàng ngàn cá thể tham gia đóng góp; nhiều cơ hội cho nhà doanh nghiệp.

Quyền lực tập trung vào một số ít; tập đoàn đa quốc gia khổng lồ là bình thường.

3. Sử dụng mọi thứ; lưu chuyển dưỡng chất và năng lượng từ loài này qua loài khác.

Chỉ sử dụng một phần nhỏ. Phần còn lại là chất thải tồn đọng trên các bãi rác hay bị thiêu đốt bừa bãi.

4. Các lực vật lý có thể dự đoán cung cấp nguồn năng lượng đầu tiên.

Nguồn năng lượng sơ cấp là hữu hạn. Chắc chắn gây biến đổi khí hậu.

5. Nước là dung môi ưu tiên. Hóa chất chỉ được sử dụng hạn chế khi cần.

Lệ thuộc vào hóa học. Dung môi có tính phá hủy được dùng để tạo những liên kết đồng cực.

6. Đa dạng sinh học có tính đặc thù theo thời gian và địa điểm. Sinh học luôn luôn có ngoại lệ.

Đầu ra được tiêu chuẩn hóa và có thể dự đoán. Dòng vô tính tạo ra những cá thể giống hệt nhau.

7. Sự biến đổi là hằng số của quá trình tiến hóa.

Chống lại những thay đổi chủ yếu. Các công nghệ đổi mới bị xem như có tính phá vỡ hệ thống.

8. Sử dụng những gì sẵn có tại chỗ.

Việc sản xuất tập trung đòi hỏi nguồn cung cấp từ khắp nơi trên thế giới.

9. Dù khó nhận thấy, nhu cầu cơ bản của mọi thành viên được đáp ứng.

Rất nhiều người bị bỏ mặc, ngay cả khi đa số sống trong sự giàu có.

10. Gần như mọi mô hình đều không theo đường thẳng.

Mọi tính toán đều đơn thuần, dựa trên đường thẳng.

11. Các vật liệu đều phân hủy theo thời gian.

Việc tạo ra những liên kết đồng cực khiến các sản phẩm khó phân hủy, kể cả những thứ chỉ dùng một lần như chai nhựa.

12. Mọi thứ đều được nối kết, phát triển trong quan hệ cộng sinh.

Tất cả đều hoạt động riêng biệt. Sự cộng năng không được ủng hộ, ngoại trừ trong lĩnh vực tài chính.

13. Không khí và nước sạch dồi dào và miễn phí.

Mọi thứ đều được bán để thu lợi, kể cả những thứ thiết yếu như nước.

14. Một sáng kiến tạo ra nhiều lợi ích cho nhiều bên tham gia.

Mỗi dự án là một dòng tiền, dành riêng cho người khởi xướng và ban quản trị.

15. Rủi ro được chia sẻ.

Rủi ro cản trở sự đổi mới.

16. Việc sử dụng vật liệu và năng lượng được tối ưu hóa; không có việc đánh thuế.

Đánh thuế để phân phối lại tiền của.

17. Tối ưu hóa hệ thống.

Phát triển tối đa một nhân tố thành công quan trọng.

18. Sự đa dạng phát triển mạnh.

Tiêu chuẩn hóa là quy tắc.

19. Những tiêu cực được biến đổi thành tích cực.

Tiêu cực được giảm nhẹ với chi phí cao, bị bỏ qua hay để lại cho các thế hệ tương lai giải quyết.

20. Lợi thế kinh tế theo phạm vi.

Lợi thế kinh tế theo quy mô.

[1] Một hệ thống có tính đàn hồi sinh thái nếu nó nhanh chóng phục hồi tình trạng ban đầu sau một quấy rối từ bên ngoài.

LỜI BẠT:

THỰC HIỆN MỘT GIẤC MƠ

Thế giới kỳ diệu biết bao

Tôi thấy trời xanh và mây trắng,

Rạng rỡ ngày thánh, thiêng liêng đêm đen.

Và tôi nghĩ thầm... thế giới kỳ diệu biết bao.

– Ghi âm bởi Louis Armstrong

Năm 1994, Sáng kiến Nghiên cứu Phát thải Số không (Zero Emissions Research Initiative) mở đường cho việc biến đổi thịt quả cà phê thải ra từ trang trại thành protein: dùng chất thải ấy để trồng nấm làm thức ăn cho người và nuôi gia súc bằng phần nấm dưới mặt đất. Phải nghiên cứu gần một thập kỷ trước khi mỗi công đoạn trong quá trình sản xuất từ trại cà phê cho tới người tiêu dùng được cấp chứng nhận. Hai mươi bài công bố trên nhiều tập san quốc tế đặt cơ sở khoa học cho chương trình “Thịt quả thành protein”. Hơn 10.000 người tham gia sản xuất nấm ở Columbia cùng với hàng chục dân làng ở Zimbabwe sinh sống nhờ các hoạt động đơn giản và bền vững ấy. Thêm vào đó, nhiều làng Ấn Độ đã áp dụng kỹ thuật này để tự túc trong việc sản xuất thực phẩm sau nhiều năm đói kém và suy dinh dưỡng. Riêng năm 2008, nhiều chương trình tập huấn được tổ chức cho những chủ trang trại ở Tanzania, Công-gô, Nam Phi, Camerun, Mozambic và Hoa Kỳ nhằm giới thiệu phương pháp tổng hợp nói trên.

“Cà phê cho một cơ chất trồng nấm lạ thường, nó rất giàu chất xơ và cafein” , Emilio Echeverri, nguyên phó chủ tịch Hiệp hội Cà phê Columbia ( Columbian Coffee Federation) , giải thích. Echeverri hỗ trợ chương trình Thịt quả thành Protein từ lúc khởi đầu. Một thời gian sau, ông được bầu làm thống đốc bang Caldas chuyên trồng cà phê. Trong một môi trường có cafein, nấm có thể được thu hoạch nhanh gấp ba lần khi nó được trồng trên gỗ sồi. Như vậy, đó là một khả năng cứu nguy cho những rừng sồi ở Trung Quốc và các nơi khác.

Năm 1978, Carmenza Jaramillo nghiên cứu việc canh tác nấm mỡ trắng ( Agaricus bisporus ). Sau khi công bố 20 bài đã được kiểm định trên nhiều tập san quốc tế − kết quả của sáu năm nghiên cứu, chị đã dốc hết sức mình cho các mục tiêu của ZERI. Chị mở một trại trồng nấm ở Manizales (Columbia) và tập huấn nhiều người, thật nhiều người khác. Ngày nay, nhiều học viên như Francenid Perdomo đã trở thành chuyên gia và cũng hào hiệp tập huấn cho nhiều người khác, chuyển giao kiến thức để giúp họ đạt tới an ninh lương thực. Song song theo đó, đứa con gái Chido Govero của tôi [1] , một trẻ mồ côi Zimbabwe từng sống sót trong nhiều năm với một chén đậu phộng mỗi ngày, đã học phương pháp trồng nấm ấy lúc mười hai tuổi. Sau vài tháng, con tôi đã thoát nghèo và có khả năng tự túc. Chido có cơ hội đặc biệt để học hai năm tại Đại học châu Phi ở thành phố Mutare (Zimbabwe). Dưới sự hướng dẫn của bà Margaret Tagwina ở phòng thí nghiệm dành cho khoa làm vườn của trường đại học, Childo đã hoàn thiện hiểu biết của mình về phương pháp nuôi cấy mô nấm. Rõ ràng con tôi có “tay trồng” theo cách người ta thường nói. Những gì Chido rờ đến đều tạo ra thực phẩm.

Paul Katzeff là một doanh nhân mang tính xã hội, người đã sáng lập công ty Thanksgiving Coffee ở Mendocino (California), người đầu tiên bán cà phê mang nhãn Thương mại Công bằng tại Mỹ. Thanksgiving Coffee trở thành công ty không carbon đầu tiên, cân bằng lượng khí thải bằng cách trồng 75.000 cây ở Ethiopia. Đó cũng là công ty đầu tiên dùng diesel sinh học để vận hành đội xe của họ. Katzeff giới thiệu ý tưởng “Thịt quả thành protein” do ZERI phát triển với tất cả những đồng nghiệp của mình trong Hiệp hội Cà phê Đặc sản Hoa Kỳ (Specialty Coffee Association of America). Theo Katzeff, “Chúng ta luôn bị mắc kẹt giữa nông sản xuất khẩu và phát triển địa phương. Nhưng bây giờ, chất thải của nông sản xuất khẩu đem lại an ninh lương thực. Đây chính là mô hình kinh tế mà chúng ta phải theo.”

THÀNH CÔNG Ở CALIFORNIA

Sau khủng hoảng kinh tế năm 2008, Quỹ ZERI đề nghị một phản ứng mau lẹ và thực dụng là biến đổi bã cà phê thành nấm ăn. Ý tưởng ấy được bà Makini Hassan, giám đốc Công ty Phát triển Cộng đồng Thành phố Marin (Marin City Community Development Corporation), hoan nghênh nồng nhiệt. Sau khi biết thêm chi tiết, bà đã nhận định mạnh mẽ về vấn đề này và thốt lên: “Chúng tôi cũng đang làm việc này! Với tỉ lệ thất nghiệp đạt mức 11% ở California, chúng tôi cần phải tạo ra việc làm, ngay bây giờ!”

Chido Govero and Carmenza Jaramillo đã phát biểu tại hội nghị của Hiệp hội Cà phê Thượng hạng Hoa Kỳ tổ chức ở thành phố Atlanta (Georgia) vào tháng tư năm 2009 – tại hội nghị này, ZERI được trao tặng Giải Bền vững năm 2009 của Hiệp hội. Sau đó, họ đi San Francisco để trình diễn cách thức biến đổi bã cà phê từ những tiệm cà phê địa phương thành môi trường trồng nấm lý tưởng. Rồi họ đem kiến thức chuyên môn của mình đến Marin, thành phố nằm giữa Sausalito và Mill Valley. Bà Makini Hassan xúc động nói: “Ít khi có cơ hội như thế để theo đuổi một sự nghiệp xã hội là truyền đạt cho thanh thiếu niên một cách làm sáng tạo và có ý nghĩa nhằm tạo thu nhập, đáp ứng một nhu cầu hiện thực của thị trường và học tập từ nhà doanh nghiệp tích cực Chido Govera một phương pháp đặc sắc để cung cấp sản phẩm lâu bền.”

Chido và Carmenza cũng giúp Nikhil Arora và Alex Velez – cả hai đều là học viên xuất sắc trong khóa học của họ tại trường Cao đẳng Kinh tế thuộc Đại học California ở Berkeley – trong việc cấy bào tử nấm vào 500 cân Anh (227 kg) bã cà phê đầu tiên và khởi đầu dự án Back to the Roots Venture, một nỗ lực kinh doanh nhằm đạt thu nhập lâu dài từ hoạt động bền vững. “Nếu phương pháp này có tác dụng ở Zimbabwe và Columbia, những nơi có điều kiện khó khăn, thì chắc chắn nó phải có tác dụng tại đây,” Arora kết luận. Arora đã bỏ công việc tư vấn lương cao để nhập bọn với Velez và mở đường cho mô hình kinh doanh vừa kể tại vùng vịnh San Francisco của bang California. Velez giải thích: “Điều hấp dẫn ở đây là chỉ có hơi nước nóng và nước sôi chạm vào bã cà phê. Nghĩa là cơ chất đã được khử trùng, và như thế có thể tiết kiệm 80% chi phí năng lượng cần cho việc chuẩn bị cơ chất trồng nấm.”

Nguyên liệu miễn phí, yêu cầu năng lượng thấp, sản phẩm rất được ưa chuộng. Các nhân tố ấy cho phép những doanh nhân trẻ chào hàng với giá thấp hơn giá thị trường và giành một thị phần lớn hơn. Ngoài ra, chất cafein trong bã cà phê khiến quả thể nấm phát triển mau hơn. Điều ấy tạo ra một dòng thu nhập tốt hơn và nhiều sản phẩm hơn hoạt động trồng nấm thông thường. Phần thân nấm dưới mặt đất còn lại sau khi thu hoạch chứa nhiều protein có thể dùng làm phân bón hoặc thức ăn cho gà, dê và ngay cả bò rừng Bắc Mỹ, như một dự án thí điểm tại làng Picuris Pueblo ở bang New Mexixo cho thấy. Tuy nhiên, ở vùng vịnh San Francisco, nơi ít nuôi gia súc, có lẽ tốt hơn nếu dùng nó làm phân compốt cho những khu vườn cộng đồng.

CÀ PHÊ, NHỮNG LOÀI XÂM HẠI VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC

Một khả năng thứ ba xuất hiện khi tôi gặp Charles Higgins, giám đốc điều hành của nông trại Slide Ranch nằm trong Công viên Giải trí Golden Gate bên bờ biển hạt Marin. Ngay sau đó, chúng tôi bắt đầu hợp tác với nhau để mở rộng dự án Thịt quả thành Protein dọc theo bãi biển. Một trong những mục tiêu của đơn vị làm dịch vụ công viên là loại trừ những loài cây xâm hại. Một công việc như thế đòi hỏi nhiều thời gian và tiền bạc. Tuy nhiên, nếu những cây xâm hại này được trộn lẫn với bã cà phê do công ty Equator Estate Cofes & Teas ở thành phố San Rafael gần đó cung cấp một cách hào phóng, thì chúng sẽ trở thành môi trường trồng nấm thực phẩm. Đã từng trồng nấm thành công với vụn cỏ, cành nhánh gãy và cùi bắp, Chido nhìn các loài xâm hại rồi kết luận: “Thật giống như trên thiên đàng. Chúng tôi chưa bao giờ có được sinh khối dối dào như thế ở Zimbabwe.”

Chỉ trong vòng hai tuần, kết quả ba cuộc thử nghiệm cho thấy tiềm năng của mô hình Thịt quả thành Protein. Theo Arora, “chỉ cần tám đến mười tiệm cà phê cũng đủ để lập một đơn vị sản xuất nấm, mỗi đơn vị có thể tạo ra mười việc làm.” Chúng ta biết rằng khu vực vịnh San Francisco của bang California có chừng tám triệu cư dân, nên lượng nấm ăn có thể sản xuất từ bã cà phê sẽ là một nguồn protein tương đương với thịt gà và cũng dễ dàng có được như thế. Cùng một lúc, việc trồng nấm đem lại thu nhập tốt, tạo ra hàng ngàn việc làm và cung cấp thức ăn chất lượng cao với giá phải chăng. Mục tiêu của chương trình Back to the Roots Venture là tạo ra 250 việc làm. Trí tưởng tượng không có giới hạn, và nhiều người ước đoán chỉ riêng bã cà phê đã có thể tạo ra 50.000 việc làm ở Mỹ. Vậy bạn còn đợi gì mà chưa làm thử?

Gần đây, Arora và Velez được Newsweek bình chọn là hai trong số 25 nhà doanh nghiệp trẻ hơn 25 tuổi. Họ giành được giải nhì trong sự kiện World Challenge của đài BBC, một cuộc thi toàn cầu với mục đích tìm những dự án hay doanh nghiệp nhỏ ở cơ sở cho thấy đầu óc kinh doanh và tính sáng tạo. Mô hình kinh doanh ấy mang lại cảm hứng cho nhiều người.

Nấm rừng giá 25 đô la một cân Anh trong mùa nấm và không thể nào có được những khi khác. Nhưng có lẽ sắp có nấm rừng quanh năm nhờ bã cà phê và những loài xâm hại được sử dụng theo phương pháp kinh doanh của Velez và Aora. Một phương pháp như thế làm giảm lượng rác thải và khí metan, cũng như nâng cao ý thức người tiêu dùng về các giải pháp bền vững có thể tìm thấy ngay trong sân nhà của chúng ta.

Mặc dù cư ngụ tại Mill Valley không lâu, tôi thường đến thăm khu rừng Muir Woods. Lúc nào tôi cũng kinh ngạc vì tính đa dạng sinh học phong phú, hiển nhiên ngay cả ở tập hợp những loài nấm mà tôi quan sát. Việc tìm kiếm những loại nấm ăn đặc hữu ở các khu rừng địa phương không phải là điều gì mới đối với ZERI. Việc ấy đã được thực hiện ở bang New Mexico và dẫn đến việc thành lập “Ngân hàng Bào tử Nấm Nhà nước” (State Mushroom Spore Bank) ở Hoa Kỳ, ngân hàng đầu tiên thuộc loại này trên thế giới. Ngân hàng ấy được khởi xướng bởi Lynda Taylor, một trong những sinh viên đầu tiên của tôi tại Mỹ. Trong khi người Mỹ có ý thức hơn về thực phẩm bổ dưỡng, thì nấm ăn là một lựa chọn hão hạng vì nó giàu protein và axit amino thiết yếu, nhưng lại có ít cholesterol và axit béo bão hòa. Việc sản xuất nấm đã thành công nơi khác, nay lại được Back to the Roots Venture thử nghiệm tại vùng vịnh San Francisco để làm cơ sở cho kế hoạch sản xuất trên toàn quốc.

VƯỢT QUA CUỘC TẨY CHAY KHÔNG CHÍNH ĐÁNG

Chido và Carmenza đều trở về nước sau khi góp phần vào chương trình tạo việc làm ở Mỹ. Khi Chido tham gia một dịch vụ nhà thờ trong thời gian ở thành phố Marin, một người xứ đạo hỏi con tôi: “Cháu thích nước Mỹ không?” Mặc dù khẳng định rằng thích nhưng Chido nói thêm là mình có một sứ mệnh ở Zimbabwe nên muốn trở về. Con tôi đã hứa mở rộng vòng tay đến các bé gái mồ côi, tập huấn cho chúng cách thức đạt tới an ninh lương thực và khả năng tự túc với sự hỗ trợ của tự nhiên. Ngày cuối cuộc viếng thăm Hoa Kỳ của Chido, con tôi gặp Helen Russell và Brooke McDonnell, hai sáng lập viên của Equator Estate Coffees & Teas, công ty bán sỉ cà phê do phụ nữ điều hành ở San Rafael (bang California). Khi ấy, ý tưởng tạo ra loại “cà phê trộn Chido” và nhập cà phê thượng hạng từ Zimbabwe vào Mỹ đã xuất hiện lần đầu. Sau nhiều năm bị tẩy chay, các chủ trang trại Zimbabwe sẽ có cơ hội bán loại cà phê đặc biệt của họ cho người tiêu dùng Hoa Kỳ!

Kế hoạch đang được phát triển cho phép mọi người liên quan tham gia tích cực vào quá trình chuyển đổi. Nhưng các chủ trại cà phê ở Zimbabwe chỉ được quyền xuất khẩu dưới nhãn hiệu “cà phê trộn Chido” nếu họ cam kết tập huấn những bé gái mồ côi có nguy cơ cao trong các cộng đồng ở quanh trại. Loại nông sản hàng hóa ấy giờ đây trở thành một hàng xuất khẩu, tạo ra nhiều cơ hội việc làm hơn nữa. Việc biến đổi bã cà phê thành nấm ăn và phần nấm loại bỏ thành đồ ăn gia súc đem lại an ninh lương thực cho nhiều gia đình. An ninh lương thực cho các bé gái, nhất là trẻ mồ côi, làm giảm nguy cơ bị lợi dụng.

Những nhà buôn “cà phê trộn Chido” đầu tiên ở Hoa Kỳ được tặng một quyển Tương lai của niềm hy vọng, thông điệp của một trẻ mồ côi châu Phi gởi đến một thế giới rối loạn của Chido . Sau khi sống 15 năm trong lều như người du mục ở những nơi nào con tôi được phép, một ngàn quyển sách bán được cho phép Chido xây dựng một ngôi nhà. Hiện con tôi đang xây ngôi nhà thứ hai; nhà thứ nhất dành cho việc trồng nấm! Việc bán cà phê tiến triển tốt nên Chido không chỉ có khả năng xây nhà cho chính mình ở làng Kufunda mà còn có thể tài trợ cho những nhà truyền thống, nơi các trẻ mồ côi cư trú và học tập lẫn nhau. Mơ ước của Chido là sẽ cùng với họ đáp xe buýt đến những trại cà phê khác. Ở mỗi điểm dừng, Chido sẽ đưa ra cùng một đề nghị: “Chúng cháu sẽ giúp ông bà tiếp cận thị trường Hoa Kỳ, nếu ông bà tạo điều kiện cho các em gái mồ côi được tập huấn trong cộng đồng của ông bà.” Và con tôi nhấn mạnh: “Chúng cháu biết cách tập huấn các em. Trước đây, cháu cũng giống như các em, không có gì cả ngoài cái đói và ước muốn nuôi đứa em trai và người bà mù lòa của cháu.”

Chido hy vọng trong mười năm nữa, mình có thể giúp hàng ngàn bé gái ở khắp châu Phi. Con tôi nguyện sẽ tiếp tục cho đến khi không còn trẻ mồ côi nào bị lợi dụng nữa. Các cháu hết sức cần một giếng nước, một túp lều vách đất và một mảnh đất nhỏ trồng rau củ để tự nuôi sống bản thân. Cái giá thông thường các cháu phải trả là chịu sự lợi dụng, lắm khi của chính bà con họ hàng của các cháu. Những bé gái mồ côi đã mất mẹ lại không còn cha để trả tiền hồi môn nên ít ai trong các cháu có thể lấy chồng. Tuy nhiên, nếu có được một kỹ năng cho phép các cháu nuôi gia đình, điều ấy sẽ bù đắp cho sự thiếu của hồi môn.

Biểu đồ 13. Tương lai đầy hy vọng ở Zimbabwe

Từ những kinh nghiệm trên, chúng ta có thể nhận thức rằng thế giới có rất nhiều nối kết. Trong những hệ thống tự nhiên, mọi thứ đều được nối kết với những thứ khác. Chúng ta đã thấy trong xã hội hiện đại, chúng ta có thể nối kết để vượt qua một cuộc tẩy chay thương mại bằng cách xuất khẩu một nông sản hàng hóa mà chất thải của nó bảo đảm an ninh lương thực và tạo ra việc làm, cả ở châu Phi lẫn những khu phố trung tâm của nước Mỹ. Có an ninh lương thực mới có khả năng tự lập và tự túc được. Việc loại trừ sự lệ thuộc lại giúp khắc phục nguyên nhân dẫn đến tình trạng lợi dụng, tạo điều kiện tốt cho một cuộc sống khỏe mạnh, no đủ. Tất cả các điều ấy có thể đạt được nhờ những người tiêu dùng mua loại cà phê trộn Chido của công ty Equator Estate Coffees & Teas. Đó là một ví dụ sâu sắc về việc người tiêu dùng qua lựa chọn của mình có thể đem lại lợi ích kinh tế cho những vùng xa xôi như thế nào. Cũng như thế, công việc của Chido với tư cách là một cố vấn dày kinh nghiệm của trẻ mồ côi Zimbabwe và những nhà doanh nghiệp quan tâm tới môi trường là một ví dụ sâu sắc cho thấy một cá nhân có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của nhiều người như thế nào.

Chúng ta có thể hy vọng rằng những thành công nhỏ ấy sẽ truyền cảm hứng cho nhiều người khác đạt tới những thành quả lớn hơn và mọi người đều hiểu được ý nghĩa và tầm quan trọng của việc đóng góp vào Nền Kinh tế Xanh Lam cũng như vào cuộc sống của chính họ. Một nền Kinh tế Xanh lam hoan nghênh sự đóng góp của mọi người. Một nền Kinh tế Xanh lam lưu chuyển vật chất và năng lượng trong quá trình tiến hóa và đổi mới không ngừng, tiếp nhận mọi đóng góp và đem lại lợi ích cho mọi thành viên.

TỪ ZERI ĐẾN 100

Năm 1996, tôi thành lập Sáng kiến Nghiên cứu Phát thải Số không (ZERI) nhằm khảo sát, khám phá và nghĩ ra những đòn bẩy chiến lược cho sự phát triển bền vững thực sự. Công việc hiện nay của tôi là làm cố vấn cho những cá nhân, doanh nghiệp và ngay cả những quốc gia, giúp họ nhận thức về sự hoàn hảo của tự nhiên và hiểu rằng Nền Kinh tế Xanh Lam sẽ đem lại những thành quả vững chắc cho con người và nơi sinh sống của họ trên địa cầu. Công việc tôi đang làm ở Bhutan và đảo El Hierro thuộc quần đảo Canary cho phép tôi tư vấn tại thực địa về việc phát triển kinh tế bằng những khả năng của Nền Kinh tế Xanh Lam. Việc sử dụng những đổi mới ngày càng nhiều hơn có nghĩa là những nước đang phát triển có thể tránh khỏi những sai lầm của thế giới phát triển, ngăn ngừa sự lan rộng của tình trạng nghèo nàn, ô nhiễm và bệnh tật. Một quốc gia như Bhutan hay một đảo như El Hierro có thể bắt đầu một chiến lược bao quát nhằm đưa xã hội tới sự bền vững.

Cư dân đảo El Hierro đã bác bỏ đề nghị xây dựng một căn cứ phóng vệ tinh hay một trạm ra-đa. Họ đã có lựa chọn khác có thể đáp ứng những tiêu chuẩn quan trọng nhất của họ: một tương lai vững bền với nhiều cơ hội cho các thế hệ mai sau. Họ đã chọn 19 trong số 100 đổi mới mô tả trong quyển sách này. Cả khu vực công lẫn tư nhân đều quyên góp tiền để giúp toàn đảo tự túc về nước và năng lượng vào cuối năm 2011. Các nhà nông đã nhất trí rằng cả ngành nông nghiệp sẽ sản xuất theo những tiêu chuẩn sinh thái bền vững trong vòng bảy năm, và mọi chất thải nông nghiệp sẽ được tận dụng vào việc trồng nấm mà phần còn lại sau khi thu hoạch sẽ được dùng làm thức ăn cho gia súc. Ivanda Milenkovic đã cam kết hỗ trợ mục tiêu này. Ngoài ra, cư dân đảo còn có dự định trong vòng một thập kỷ nữa tất cả các xe cá nhân sẽ chạy bằng điện và mọi nhu cầu năng lượng sẽ được đáp ứng bởi một thiết bị sử dụng năng lượng sóng biển và chuyển động như một tảo bẹ khổng lồ. Số vốn đầu tư cần thiết đã được tính toán và những nguồn kinh phí chính đã được bảo đảm.

Cách tiếp cận ở Bhutan cũng tương tự như thế. Mới đây, trong một cuộc viếng thăm kéo dài, chúng tôi thấy rõ thử thách đối với quốc gia nhỏ bé trên dãy Himalaya ấy là nguồn năng lượng sơ cấp của họ – thủy điện sử dụng dòng nước băng hà – sẽ cạn kiệt trong vòng 20 năm tới do hậu quả của biến đổi khí hậu. Đất nước có vẻ đẹp nguyên sơ này bắt đầu phải chịu sự căng thẳng do rác thải và xã hội tiêu dùng gây ra. Tham khảo ý kiến các nhà lãnh đạo Bhutan, tôi nhận thấy có 15 đổi mới có thể tạo một nền tảng kinh tế vững chắc trong mấy thập kỷ tới. Một tập hợp những đổi mới sẽ biến đổi tất cả chất thải nhựa hóa học thành nhựa sinh học. Việc trồng dâu nuôi tằm và thu hoạch tơ thô sẽ tạo dựng một ngành công nghiệp mới trong y tế, đồng thời giữ độ màu mỡ cho đất nông nghiệp. Gió, một nguồn năng lượng dồi dào ở địa phương, sẽ được biến đổi thành điện bởi những tuabin tí hon. Chính quyền ủng hộ hoàn toàn một chiến lược thiết kế và xây dựng vừa tiết kiệm năng lượng vừa mang tính bền vững. Kiến trúc sư Thụy Điển tài ba Anders Nyquist cam kết hỗ trợ. Đặc biệt là khi các cơ hội vừa mới được thấy rõ, nhiều nhà doanh nghiệp và đầu tư đã xuất hiện.

Tôi cũng hân hạnh báo tin đã khởi đầu một chương trình truyền thông mạng hàng tuần (bắt đầu trong tháng hai năm 2010) nêu những nét đặc trưng của một mô hình kinh tế mới lấy cảm hứng từ một trong những đổi mới mô tả trong quyển sách này. Như vậy, việc giới thiệu sẽ kéo dài 100 tuần. Những bài giới thiệu ấy sẽ được phổ biến đến những cộng đồng dân cư trên khắp thế giới bằng ngôn ngữ của họ. Hy vọng rằng chúng sẽ cung cấp thêm thông tin và nguồn tham khảo cho những ai thực tâm muốn tiến tới Nền Kinh tế Xanh Lam.

Trong khi công việc kinh doanh mạo hiểm và các thành công nói trên còn có vẻ khiêm nhường, thì một thập kỷ nỗ lực toàn cầu sẽ đạt được những thay đổi quan trọng. Rõ ràng càng ngày càng nhiều địa phương và quốc gia nhận biết và hoan nghênh những giải pháp, những đổi mới trao quyền cho người dân, giữ vững cộng đồng. Khi những nhóm hoạt động xuất hiện và các cộng tác viên cùng chia sẻ sự thành công, nhiều người khác sẽ có đủ tự tin để đi tiếp một bước nữa. Giống như khi Javier Morales ở Tây Ban Nha và Thinley Choden ở Bhutan có ý tưởng thực hiện những đổi mới và thành công trong việc ấy, thì hàng ngàn người khác sẽ mạnh dạn tiến tới với những ý tưởng tương tự. Chúng tôi hy vọng rằng các nỗ lực và thành quả ấy có thể truyền cảm hứng để nhiều người đạt tới những thành quả lớn hơn cũng như nhiều cá nhân ở khắp mọi nơi hiểu rõ ý nghĩa và tầm quan trọng của việc góp phần vào một Nền Kinh tế Xanh Lam. Trong quá trình tiến hóa và đổi mới không ngừng, Nền Kinh tế Xanh Lam luôn lưu chuyển và hoan nghênh mọi đóng góp.

Nguyên lý kinh tế là nguyên lý cộng đồng. Nguyên lý cộng đồng là nguyên lý hoạt động của các hệ sinh thái. Thành công của những hệ thống kinh tế, những cộng đồng và mọi sự sống trên hành tinh của chúng ta tùy thuộc vào nỗ lực chung nhằm dự kiến và đạt tới sự phong phú của một Nền Kinh tế Xanh Lam.

[1] Xem chú thích 8.

PHỤ LỤC 1

MIÊU TẢ NGẮN GỌN VỀ 100 ÐỔI MỚI LẤY CẢM HỨNG TỪ TỰ NHIÊN

Hãy tự tin trên đường đi đến ước mơ của bạn.

Hãy sống cuộc sống mà bạn đã hình dung.

− Henry David Thoreau [1]

Kế hoạch ban đầu của dự án này là tìm kiếm và truyền bá những giải pháp tốt nhất, hài hòa nhất của tự nhiên mà chúng ta có thể áp dụng để giải quyết những thách thức kinh tế và môi trường hiện nay. Để soạn quyển The Blue Economy , chúng tôi đã nghiên cứu, xem xét mô hình kinh doanh mới hình thành và những thay đổi trong hệ thống kinh tế mà nó sẽ gây ra. Các thay đổi kinh tế vi mô và thực tế của nền kinh tế mới bắt nguồn từ hàng trăm cơ hội nhỏ. Chúng tôi lập ra một danh mục để người đọc có cái nhìn tổng thể về một số trường hợp quan trọng cho thấy những gì có thể thực hiện được. Việc lựa chọn thật không dễ dàng, nhưng qua đánh giá khả năng đáp ứng nhiều yêu cầu với tương đối ít vốn đầu tư của từng trường hợp một, chúng tôi đã chọn lọc được một trăm đổi mới.

Đa số các đổi mới ấy được phát triển bởi những nhà nghiên cứu, những khoa học gia, những nhà cải tiến kỹ thuật v.v... mà tôi đã tiếp xúc và trao đổi trực tiếp. Nhiều cá nhân khác đã tham gia vào việc quan sát, khám phá và thực hiện các đổi mới mà chúng tôi mô tả dưới đây. Vài ứng dụng chỉ mới là tiềm năng. Những ứng dụng khác đã được thử nghiệm thành công, có thể vào thị trường và đạt tính bền vững. Mời các bạn xem loạt bài truyền thông trên mạng của tôi bắt đầu từ tháng hai năm 2010 và tiếp tục cho đến tháng mười hai năm 2011. Mỗi bài mô tả kỹ hơn nội dung và bối cảnh cũng như khai thác tiềm năng ứng dụng của một đổi mới. Để biết thêm chi tiết, các bạn vui lòng vào trang web của Viện Hàn Lâm Khoa học & Nghệ thuật Thế giới (World Acedemy of Art and Science) qua địa chỉ www.worldacademy.org.

Mỗi nhóm đổi mới đều được đánh giá về khả năng tạo ra công ăn việc làm. Hiện nay, một trăm đổi mới ấy đã tạo ra khoảng 20.000 việc. Trên khắp thế giới, khi chúng được chuyển đổi thành những dự án vững chắc bởi những doanh nhân và những nhà chuyên nghiệp tận tụy, tiềm năng của các đổi mới ấy trong thập kỷ tới sẽ là 100 triệu việc làm trực tiếp hoặc gián tiếp. Vài đổi mới trong ngành cà phê, tơ tằm v.v... có thể có tác động mạnh mẽ, trong khi những đổi mới khác có lẽ đóng góp ít việc làm hơn nhưng có tính bền vững hơn. Một Nền Kinh tế Xanh Lam tạo điều kiện cho quá trình tiến hóa dần dần (và không theo đường thẳng), đồng thời có khả năng đạt tới mức độ hợp tác và đóng góp có lợi cho tất cả mọi người.

LƯU CHUYỂN NGUYÊN VẬT LIỆU, DƯỠNG CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG NHƯ CÁC HỆ SINH THÁI

Nhóm đổi mới thứ nhất chuyển dưỡng chất, nguyên vật liệu và năng lượng theo mô hình thác nhiều tầng nhằm tạo ra nhiều thu nhập, việc làm và vốn xã hội hơn phương pháp kinh doanh cốt lõi. Đó là những thí dụ cụ thể dựa vào các nguyên lý hệ sinh thái, trong đó chất thải của loài sinh vật này là thức ăn của một loài khác, đồng thời có sự kết hợp hiệu quả nhiều hoạt động để mọi loài đều có thể đóng góp hết sức mình. Về mặt kinh tế, việc hình thành những cụm đổi mới và lưu chuyển vật chất và năng lượng có kết quả là những vật liệu hiếm hoi, đắt giá nhưng được ưa chuộng trở nên dồi dào và có giá phải chăng. Điều ấy sẽ dễ dàng khắc phục tình trạng hiện nay, khi chất lượng của những gì không đắt hay dễ có được thường rất thấp. Có lẽ một trong những đóng góp lớn nhất của các mô hình Kinh tế Xanh lam là làm cho những gì thật cần thiết và được ưa chuộng trở nên đầy đủ và có giá vừa phải. Các thành quả – sự toàn dụng lao động, việc cung cấp miễn phí những nhu yếu phẩm, các lợi ích kinh tế - xã hội chủ yếu – dẫn đến những cộng đồng vững chắc và thành đạt. Các thành quả ấy đòi hỏi phải có sự hợp tác, tầm nhìn, lòng tận tụy và tính mềm dẻo.

Hơn nữa, các trường hợp mô tả trong phần này có tiềm năng tạo việc làm lớn nhất, đồng thời nhanh chóng đáp ứng đa nhu cầu, đem lại lợi thế cạnh tranh và nhiều lợi ích khác, tạo ra dòng thu nhập, thậm chí còn tích lũy vốn xã hội nữa. Các trường hợp ấy được thực hiện trên khắp thế giới là những biểu hiện rõ ràng của một xu hướng mới. Đó là những đổi mới lấy cảm hứng từ việc chuyển nguyên vật liệu, dưỡng chất và năng lượng qua những quy trình vô tận của tự nhiên, cũng như việc sử dụng nguồn năng lượng dồi dào từ trọng lực và mặt trời. Mặc dù còn nhiều đổi mới khác, nhưng trong lần xuất bản này, chúng tôi giới hạn ở số một trăm, tập trung vào những trường hợp mà chúng tôi biết khá rõ và đánh giá là có một tiềm năng dài hạn.

Triển vọng tạo ra việc làm của các đổi mới ấy thật là ấn tượng. Thậm chí nếu như chúng tôi tính sai rất nhiều, tác động của chúng vẫn hết sức to lớn. Mỗi dự án hay công việc kinh doanh đều cho thấy một phương cách tiến bộ trong khả năng chịu tải của các nguồn lực trên trái đất. Mặc dù không có một giải pháp nào đứng riêng biệt, mỗi trường hợp đều cho thấy sự đa dạng về phương pháp, đều làm theo cách của các hệ sinh thái: coi trọng mọi đầu vào và không lãng phí gì cả. Công bằng mà nói, mỗi dự án và công việc kinh doanh ấy đều đáng được dành riêng một quyển sách.

Phục hồi rừng mưa

Địa điểm: làng Las Gaviotas

Người mở đường: Paolo Lugari (Columbia)

Thời điểm bắt đầu: 1984

Tiềm năng việc làm: 15.000.000

Khởi đầu năm 1984 với 20.000 mẫu Anh đất thảo nguyên cằn cỗi và trải qua 450 năm đốt rừng làm rẫy, Paolo Lugari đã biến đổi Las Gaviotas trên thảo nguyên Vichada (Columbia) thành một rừng mưa phong phú, xanh tươi. Sáng kiến dài hạn ấy đã thành công nhờ biết lợi dụng sự cộng sinh giữa loài thông Caribe và nấm rễ (mycorrhizal fungi). Las Gaviotas ngày nay là một ốc đảo thanh bình, phong phú về đa dạng sinh học với hơn 250 loại cây nhiệt đới, trong đó 90% là cây bản địa vùng Amazon. Nước, nhựa thông và nhiên liệu sinh học được khai thác để bán. Người dân khỏe mạnh nhờ luyện tập thường xuyên (mọi thứ đều được vận chuyển bằng xe đạp) và mọi người đều được cung cấp nước uống miễn phí. Phát triển ở Las Gaviotas có tác động tích cực đến nhà ở, dịch vụ y tế, năng lượng, sinh kế và an ninh lương thực. Nó còn làm tăng vốn xã hội nữa. Theo kết quả kiểm kê mới đây nhất, dự án Gaviotas đã đem lại việc làm trực tiếp hay gián tiếp cho khoảng 2.000 người. Nếu như áp dụng một phương pháp tương tự để tiếp cận 15 triệu mẫu Anh đất cằn cỗi ở Columbia, thì có khả năng số việc làm sẽ vượt quá một triệu. Còn nếu như mô hình này được áp dụng cho 200 triệu mẫu đất cằn cỗi ở Venezuela, Brazil và Peru, nó có thể tạo ra 15 triệu việc làm, đồng thời cố định một lượng carbon tương đương với lượng phát thải hàng năm ở Nhật Bản.

An ninh lương thực và y tế

Địa điểm: Trung tâm Songhai, Porto Novo (Benin)

Người mở đường: Linh mục Godfrey Nzamujo

Thời điểm bắt đầu: 1986

Tiềm năng việc làm: 500.000 (châu Phi)

Tiềm năng việc làm: 5.000.000 (toàn thế giới)

Trung tâm Songhai được sáng lập năm 1986 bởi linh mục Nzamujo. Nó cho thấy khả năng xây dựng một trung tâm kết hợp canh tác với chế biến thực phẩm ở một vùng ngoại vi thành phố châu Phi. Dự án an ninh lương thực ấy được thực hiện theo mô hình thành công trong việc lưu chuyển chất dinh dưỡng và năng lượng. Các sản phẩm chính yếu là thực phẩm dùng tại địa phương và để xuất khẩu, cũng như khí sinh học bổ sung cho điện lưới. Người dân cũng được hưởng lợi từ tình trạng vệ sinh được cải thiện, nhờ hệ thống xử lý nước và bể phân hủy sinh khối bao gồm chất thải sinh học, cây bản địa và cây xâm thực. Mọi chất thải động vật từ lò sát sinh được chuyển tới trại nuôi dòi để làm thức ăn cho cá và chim cút. Một tiềm năng thu nhập khác có thể trở thành hiện thực là enzim trị vết thương chiết xuất từ dòi và cung cấp cho những công ty y tế có nhiều đổi mới như Advanced Gel Technologies với giá bằng một phần nhỏ giá thông thường.

Một lần nữa, chúng ta lại thấy một mô hình thác nhiều tầng có tác động tích cực đến khả năng sản xuất nước sạch, thực phẩm và năng lượng, cũng như cải thiện dịch vụ y tế. Nó tạo ra việc làm ở địa phương và làm tăng vốn xã hội một cách đáng kể. Năm 2009, 250 lao động được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp tại trung tâm Songhai. Nếu như mỗi lò mổ thịt ở châu Phi đều xây dựng một cơ sở tương tự như thế thì sẽ có hơn 500.000 việc làm. Trên toàn cầu, phương pháp này có thể tạo ra năm triệu việc làm. Kết quả sẽ là khả năng tiếp cận những sản phẩm ưa thích và những dịch vụ có ích cho mọi người, kể cả những người giàu có.

Thịt quả thành prôtein

Lĩnh vực: An ninh lương thực

Người mở đường: Carmenza Jaramillo (Columbia), Shuting Chang (Hương Cảng), Ivanka (Serbia), Chido Govero (Zimbabwe)

Thời điểm bắt đầu: 1992

Tiềm năng việc làm: 50.000.000 (chỉ riêng cà phê)

Tiềm năng việc làm: 100.000.000 (cà phê cộng với trà, cùi bắp, rơm rạ, nhánh cây tỉa xén từ vườn, lục bình).

Sáng kiến “Thịt quả thành Protein” sử dụng chất thải cà phê được Carmenza Jaramillo đảm nhận và củng cố về mặt khoa học theo yêu cầu của viện nghiên cứu CENICAFE. Sáng kiến ấy đã biến đổi sinh khối bị lãng phí ở những trại cà phê thành thực phẩm và bảo đảm an ninh lương thực tại địa phương. Việc nghiên cứu cà phê bắt đầu năm 1994, dựa trên công trình khai phá của giáo sư Shuting Chang thuộc Đại học Trung Hoa ở Hương Cảng, người đã trồng được nhiều nấm đông cô trên cơ chất làm bằng bã cà phê như số nấm có thể trồng trên gỗ sồi cắt vụn. Nghiên cứu thực hiện bởi Ivanka Milenkovic thuộc Đại học Belgrade đã xác định là phần nấm còn lại dưới mặt đất sau khi thu hoạch có thể dùng làm thức ăn chất lượng cao cho gia súc.

Cả quả thể là thực phẩm của người lẫn phần nấm dưới mặt đất dùng làm thức ăn gia súc đều góp phần quan trọng vào an ninh lương thực ở địa phương, đồng thời tăng thu nhập khả dụng qua xuất khẩu. Hiện nay, khoảng 10.000 người có việc làm trực tiếp hoặc gián tiếp nhờ sáng kiến ấy. Chương trình ở Zimbabwe do Chido Govero đứng đầu đã giải thoát trẻ mồ côi khỏi tình trạng nghèo nàn và bị lợi dụng. Tiềm năng việc làm vượt quá 50 triệu, nếu như tất cả mọi trại cà phê trên thế giới đều lưu chuyển dưỡng chất qua nhiều tầng như các hệ sinh thái. Nếu như chương trình ấy được mở rộng đến những nông trại trồng trà và những vườn táo thì tiềm năng việc làm có thể đạt tới 100 triệu. Lượng thực phẩm sản xuất được sẽ vượt quá sản lượng của ngành nuôi cá.

CO 2 thành Chất vi lượng và Nhiên liệu Sinh học

Lĩnh vực: An ninh lương thực và nhiên liệu

Người mở đường: Jorge Alberto Vieira Costa (Brazil), Lucio Brush da Fraga (Brazil), Michele Greque (Brazil)

Thời điểm bắt đầu: 1995, 2007

Tiềm năng việc làm: 2.500.000

“CO 2 thành Chất vi lượng và Nhiên liệu Sinh học” là một chương trình do Alberto Vieira Costa từ Đại học Liên Bang Brazil ở Rio Grande sáng lập và thực hiện trong sự hợp tác với một ê kíp đứng đầu bởi giáo sư Lucio Brusch da Fraga. Chương trình được ngân hàng Fundacao Banco do Brasil tài trợ và đã dạy nhiều nhà nông cách nuôi tảo spirulina bằng nước lấy từ những hồ ở địa phương. Thu nhập tiền mặt được dùng để cung cấp số vốn hết sức cần thiết cho các nhà nông. Tảo spirulina được phân phối cho những gia đình có thu nhập thấp để làm thực phẩm bổ sung, góp phần xóa bỏ tình trạng suy dinh dưỡng. Sau khi đạt những thành quả ấy, chương trình mở rộng phạm vi tới việc sản xuất diesel sinh học bằng tảo trồng trong các bể trữ nước thải sẵn có tại những nhà máy nhiệt điện than trong vùng. Cơ sở thí điểm được khánh thành năm 2007.

Một lần nữa, chúng ta thấy một hệ thống có tác động tích cực trên việc cung cấp thực phẩm, dịch vụ y tế, năng lượng và ngay cả trên việc sản xuất polyester, đồng thời tạo ra công ăn việc làm ở địa phương. Theo thống kê gần đây nhất, khoảng 100 việc làm được tạo ra bởi chương trình này, kể cả một chục công việc cao cấp. Việc sản xuất diesel sinh học ở cơ sở sản xuất điện bằng than đá là một cách vận dụng hết sức khéo léo cái logic hệ sinh thái vào một mô hình sản xuất công nghiệp. Nếu như tất cả các nhà máy nhiệt điện than trên toàn thế giới đều cố định khí thải CO 2 để trồng tảo và sản xuất diesel sinh học thì có thể tạo ra thêm 2,5 triệu việc làm mới.

Nhà máy bia tổng hợp hoạt động như một hệ thống sinh học

Lĩnh vực: Thực phẩm, năng lượng

Người mở đường: George Chan (Namibia), Jim Lueders (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 1995, 2002

Tiềm năng việc làm: 1.000.000

Hệ thống sản xuất bia tổng hợp ở Tsumeb (Namibia) được giáo sư George Chan sáng lập năm 1995, trong sự hợp tác với công ty Namibian Breweries và trong quan hệ đối tác với Werner List cũng như Đại học Namibia. Với nguyên liệu ban đầu là chất thải nhà máy bia, quá trình hoàn hảo ấy lưu chuyển dưỡng chất qua cả năm giới của tự nhiên (thực vật, động vật, nấm, tảo và vi khuẩn) và bao gồm các việc: trồng trọt, nuôi cá, sản suất nấm và sản xuất khí sinh học. Mặc dù nhà máy bia phải đóng cửa năm 2003 vì thiếu nhu cầu bia lúa miến, các nguyên tắc của hệ thống tổng hợp đã được áp dụng thành công trong điều kiện vô cùng khó khăn: một sa mạc không có nước, mùa đông lạnh lẽo và thiếu nhân viên chuyên môn. Kinh nghiệm mở đường ấy đã được vận dụng vào việc sản xuất bia của nhiều công ty trên khắp thế giới, trong số đó có Storm Brewery ở St. John’s (tỉnh Newfoundland and Labrador, Canađa), Great Lakes Brewery ở Cleveland (bang Ohio, Hoa Kỳ), Shinano Brewery ở Nagano (Nhật Bản), Visby Brewery (tỉnh Gotland, Thụy Điển) và Meierhof ở Ottbergen (bang Nordrhein Westfalen, Đức).

Mùa hè năm 2009, bậc thầy ủ bia Jim Lueders ở nhà máy bia Wildwood Brewery đã áp dụng toàn thể hệ thống nói trên. Mô hình thác nhiều tầng ấy cung cấp thực phẩm, tái sử dụng nước, tạo việc làm và đem lại thu nhập phụ trội, nhất là từ việc bán bánh mì, nấm và xúc xích ở thị trường địa phương. Ước tính số việc làm tạo ra ở những cơ sở làm bia nhỏ hiện hữu là 250. Nếu như tất cả những nhà máy bia trên thế giới đều biến đổi chất thải thành dưỡng chất như thế, thì sẽ có thêm ít nhất một triệu việc làm.

Tơ tằm và đất màu

Lĩnh vực: cải tạo đất, thay thế kim loại

Người mở đường: Fritz Vollrath (Anh)

Thời điểm bắt đầu: 1992

Tiềm năng việc làm: 12.500.000

Giáo sư Fritz Vollrath thuộc Khoa Động vật của Đại học Oxford đã chứng minh là tơ có tiềm năng thay thế những kim loại hiệu suất cao như titan. Bài báo khoa học đầu tiên của ông về đề tài này đăng trên tập san Scientific American đã mở đường cho việc hồi phục nhu cầu tơ tằm. Vollrath và ê kíp của ông đã tái chế biến tơ tằm bằng một phương pháp tương tự như cách thức nhện cầu vàng (golden orb spider), tức là chỉ dùng nước và áp suất. Họ đã chế tạo một loạt thiết bị y khoa được Oxford Biochemicals (OBM) và các công ty con đưa vào thị trường.

Nếu như tơ được dùng để thay thế thép không rỉ và titan trong những hàng gia dụng, nó sẽ khiến nhu cầu tơ tằm vượt quá khả năng sản xuất hiện nay, đồng thời giảm lượng kim loại cũ tích tụ trong các bãi rác. Từ khi lá dâu được dùng để nuôi tằm, những khu trồng dâu rộng lớn trên đất khô cằn đã cung cấp thực phẩm, sản xuất năng lượng, tạo ra việc làm và cải tạo đất. Mặc dù công nghệ tơ tằm còn ở giai đoạn đầu, nó đã có những ứng dụng khả thi trong lĩnh vực y khoa và chẳng bao lâu nữa sẽ được mở rộng sang lĩnh vực hàng tiêu dùng. Trong vòng một thập kỷ, mỗi 250.000 mẫu Anh đất trồng dâu có thể tạo ra 1,25 triệu việc làm qua các hoạt động tái trồng rừng, cải tạo đất bề mặt và chế biến tơ, khiến ngành sản xuất tơ trở thành một động lực kinh tế chính. Nếu như có thể sản xuất một triệu tấn tơ (tương ứng với mức sản xuất trong lịch sử), thì các ngành nông - công nghiệp nói trên sẽ đem lại sinh kế cho 12,5 triệu gia đình.

Nhà làm bằng tre

Lĩnh vực: nhà ở, đất màu, nước, tái chế giấy, người tị nạn

Người mở đường: Shigeru Ban (Nhật Bản), Sabine Bode (Đức), Simon Velez (Columbia), Carolina Salazar Ocampo (Columbia)

Thời điểm bắt đầu: 1995

Tiềm năng việc làm: 10.000.000

Shigeru Ban đã mô phỏng hình dạng và cấu trúc của tre để tạo ra một cấu trúc xây dựng bằng giấy tái chế. Nói một cách khác, đó là một hệ thống lấy cảm hứng từ tre và sử dụng xenlulozo từ một dòng thải để sản xuất vật liệu xây dựng. Ông đã thiết kế một cấu trúc bằng giấy cho gian hàng Nhật Bản tại hội chợ Triển lãm Thế giới năm 2000 ở Hanover (Đức). Thiết kế ấy đã nhanh chóng được làm cho phù hợp với việc xây dựng nhà tạm trú vừa rẻ vừa vững chắc cho nạn nhân thiên tai.

Tre là một loại cây phát triển nhanh và mọc nhiều ở vùng nhiệt đới. Nếu được dùng làm vật liệu xây dựng ở các nước đang phát triển, nó có một tiềm năng đáng kể trong việc đáp ứng nhu cầu nhà ở. Về mặt hiệu suất và độ bền, tre có thể sánh với thép và xi măng cốt thép. Tuy nhiên, nó rẻ hơn nhiều, rất dễ có và nhanh chóng mọc trở lại sau khi thu hoạch. Về mặt tác động môi trường, dấu chân carbon của nó bằng không. Nhu cầu tre tăng lên sẽ dẫn đến việc tái trồng rừng ở những vùng đất nhiệt đới thoái hóa. Việc ấy sẽ làm giảm, rồi cuối cùng sẽ đảo ngược quá trình xói mòn đất, đồng thời bổ sung nước bề mặt nhờ khả năng giữ ẩm của tre.

Simon Velez được xem như bậc thầy trong việc xây dựng bằng tre. Dựa vào kiến thức sâu rộng của GS.TS kỹ sư Klaus Steffens từ Đại học Khoa học Bremen (Đức), Simon Velez và ê kíp của ông đã hợp tác với Sabine Bode (Đức) và Carolina Salazar Ocampo (Columbia) nhằm thiết kế và xây dựng gian hàng ZERI tại Triển lãm Thế giới năm 2000 ở Hanover (Đức). Gian hàng có cấu trúc bằng tre, xi măng tái chế, đồng và một hỗn hợp bao gồm đồ đất nung, xi măng và panen làm bằng sợi tre.

Xử lý nước thải tổng hợp

Người mở đường: John Todd (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 1986

Tiềm năng việc làm: 250.000

John Todd đã thiết kế những hệ thống xử lý nước thải tổng hợp sử dụng cây, tảo và vi khuẩn để làm sạch nước thải từ khu dân cư và cơ sở công nghiệp. Kỹ thuật này được phát triển thành cái được gọi là “máy lọc sống”. Nó biến đổi những chất ô nhiễm hữu cơ thành dưỡng chất. Năm 2001, John Todd và các đồng nghiệp đã đưa việc trồng nấm vào cơ sở xử lý nước thải của họ ở South Burlington (bang Vermont, Hoa Kỳ), hoàn thành một hệ thống hoạt động với chi phí và mức tiêu dùng năng lượng thấp, một hệ thống kết hợp đầu vào từ bốn giới của tự nhiên. Những yếu tố đổi mới trong quá trình xử lý nước gồm có: quá trình khống chế vi khuẩn bằng xoáy nước, kỹ thuật lọc nước bằng than chì dạng keo và trai nước ngọt, công nghệ sử dụng tôm tích để làm tinh khiết nước, khả năng lọc sạch nước của cây bách đầm lầy. Hiện nay công ty Thiết kế Sinh thái John Todd có mười hai nhân viên. Tuy nhiên, khắp nơi trên thế giới đều có tiềm năng to lớn trong việc biến đổi nước ô nhiễm thành nước sạch bằng những quá trình sinh học và công nghệ bắt nguồn từ tự nhiên. Một ngành công nghiệp như thế có thể tạo ra khoảng 250.000 việc làm trong vòng một thập kỷ.

Chất chống lửa có độ sạch của thực phẩm

Người mở đường: Mats Nilsson (Thụy Điển)

Thời điểm bắt đầu: 2004

Tiềm năng việc làm: 2.000

Trulstech AB là công ty đầu tiên chào bán những chất chống lửa với thành phần có độ sạch của thực phẩm. Dựa trên hiểu biết của mình về quy trình Krebs, Mats Nilsson đã tạo ra các chất ấy nhằm thay thế hóa chất độc hại. Khả năng sản xuất chất chống lửa từ những thành phần của dòng thải như vỏ chanh và bã nho đã đặt ngành hóa học xanh vào một bối cảnh hệ thống. Công nghệ ấy chuyển chất thải qua nhiều tầng nhằm tạo ra dòng tiền và phục vụ nhiều thị trường khác nhau, cung cấp từ chất chống lửa dành cho hàng dệt, đồ dùng nội thất, trang bị ô tô cho đến hóa chất phòng cháy rừng và giảm nguy cơ nổ hầm mỏ. Các chất hóa học có độ sạch thực phẩm ấy có giá cạnh tranh và được cung cấp bởi công ty hữu hạn mới thành lập Deflamo AB. Hiện nay, công ty ấy sử dụng 12 lao động. Việc thay thế thành phần độc hại của những chất chống lửa bằng hóa chất có độ sạch thực phẩm có thể tạo ra vài ngàn việc làm mới.

Kính cũ thành sản phẩm công nhiệp, hàng tiêu dùng và vật liệu xây dựng

Lĩnh vực: nông nghiệp, xây dựng nhà ở

Người mở đường: Andrew Ungerleiter (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 1993

Tiềm năng việc làm: 50.000

Andrew Ungerleiter và Gay Dillingham đã sáng lập công ty Earthstone sử dụng thủy tinh cũ không tái chế nhưng được chế biến để tạo ra những sản phẩm thay thế đá bọt, một loại khoáng chất được khai thác lộ thiên và dùng làm đồ mài nhẵn. Ungerleiter đã nung một hỗn hợp thủy tinh xanh, nâu và trắng, rồi truyền CO 2 vào để biến đổi nó thành một vật liệu cấu trúc. Cơ sở công ty Earthstone nằm trên một bãi rác của thành phố Albuquerque (bang New Mexico, Hoa Kỳ). Một phần nhu cầu năng lượng của nó được đáp ứng bởi khí sinh học sản xuất từ sinh khối phân hủy ở bãi rác. Có thể dùng thủy tinh tái chế thay thế sợi thủy tinh trong nông nghiệp cũng như nhiều sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng.

Bỏ qua những thị trường phát triển ấy, công ty hữu hạn MRD (Thụy Điển) tập trung vào việc chế biến thủy tinh không tái chế thành vật liệu xây dựng dựa trên những kỹ thuật xây dựng mới của nhà cải tiến kỹ thuật Ake Mard. Đó là một vật liệu nhẹ có cấu trúc chứa bong bóng không khí chỉ lớn vài micromet, mô phỏng thành tế bào cứng và xốp của loài điatômê (tảo cát) tí hon. Nó được đưa vào thị trường như một vật liệu làm sẵn cho phép xây dựng mau lẹ, một ưu điểm lớn ở những vùng khí hậu lạnh.

Với việc tái sử dụng thủy tinh để tạo ra những sản phẩm xây dựng và tiêu dùng, các công ty ấy, cùng với Pittsburgh Corning Europe (tạo những sản phẩm cách nhiệt bằng thủy tinh bọt) đã đem lại công ăn việc làm cho hơn 400 người. Nếu tất cả thủy tinh cũ được chế biến bằng những công nghệ nói trên, chúng ta có thể tạo ra 50.000 việc làm, đồng thời làm giảm khối lượng rác thải, thay thế vật liệu xây dựng tốn nhiều năng lượng và giảm bớt yêu cầu khai thác mỏ lộ thiên, cũng như giúp các công ty sản xuất chai giảm chi phí chuyên chở và chi phí khử trùng thủy tinh tái chế.

Lọc sạch không khí và đa dạng sinh học

Người mở đường: Christer Swedin (Thụy Điển, Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 1998

Tiềm năng việc làm: 10.000

Nhờ sử dụng một mô hình hệ sinh thái rừng mưa nên công ty hữu hạn Levante Filter (Bộ lọc Sống), thành lập bởi Lars Twofold và thương mại hóa bởi Christer Swedin, có được khả năng loại trừ những hạt nhỏ lơ lửng trong không khí, từ bụi cho tới hạt carbon mang điện tích và ngay cả carbon monoxit. Bộ lọc sống sử dụng một tập hợp gồm nhiều loại cây khác nhau và một hệ thống − mô phỏng trận mưa rừng − phun sương để làm sạch không khí trong một tòa nhà. Dù ở văn phòng, trường học hay phi trường, kỹ thuật ấy cũng có thể được hỗ trợ bởi những luồng không khí thổi vào khu vực trồng cây. Nhờ chi phí năng lượng và bảo quản thấp, bộ lọc sống có khả năng cạnh tranh với những cây kiểng thường được dùng để trang trí tòa nhà văn phòng. Nó đặc biệt có hiệu quả trong việc loại trừ hạt mang điện tích được biết là nguyên nhân của những bệnh đường hô hấp. Ngoài việc cải thiện môi trường trong tòa nhà, hệ thống lọc không khí ấy còn giúp chúng ta am hiểu hơn về tính đa dạng sinh học. Nếu việc sử dụng bộ lọc sống trở thành phổ biến, một số lớn việc làm sẽ được tạo ra để đáp ứng yêu cầu xây dựng và bảo quản hệ thống lọc. Nhu cầu cây trồng tăng lên sẽ khiến những vườn ươm sử dụng nhiều lao động nhất, ước chừng khoảng 10.000 trên toàn thế giới.

Chất thải thực phẩm thành chất chống tia tử ngoại

Người mở đường: Jean Pol Vigneron (Bỉ)

Thời điểm bắt đầu: 1994

Tiềm năng việc làm: 2.000

Chất chống bức xạ tử ngoại có nguồn gốc từ vỏ cà chua dựa trên công trình nghiên cứu của giáo sư Jean Pol Vigneron thuộc Đại học Namur (Faculté Notre Dame de la Paix de Namur). Vigneron đã mở ra một hướng nghiên cứu mới về những sản phẩm phòng ngừa hậu quả của việc phơi nhiễm nắng quá mức và thu được những kiến thức đầu tiên từ việc nghiên cứu cây hoa nhung tuyết. Các kiến thức ấy giúp chúng ta hiểu cách sử dụng những chất có nguồn gốc tự nhiên để bảo vệ mình trước ánh nắng gay gắt. Song song theo đó, nghiên cứu của giáo sư Andrew Parker đi đến kết luận là chất chống nắng rẻ nhất và có nguồn nguyên liệu chắc chắn nhất có thể được chiết xuất từ vỏ cà chua. Không những nguồn nguyên liệu này làm giảm một phần dòng thải rất lớn phát sinh từ quá trình sản xuất nước sốt cà chua và ketchup , nó còn có thể được chế biến với giá rẻ hơn oxit titan, hoạt chất chống nắng thông thường hiện nay. Điều ấy có tiềm năng tạo ra hàng ngàn việc làm mới.

Chất dẻo từ tinh bột trong chất thải thực phẩm

Người mở đường: giáo sư Yoshihito Shirai (Nhật Bản), Geoffrey Coates (Hoa Kỳ), Michele Greque (Brazil)

Thời điểm bắt đầu: 2000, 2004

Tiềm năng việc làm: 10.000

Yoshihito Shirai thuộc Viện Công nghệ Kyushu đã nghiên cứu khả năng làm chất dẻo bằng tinh bột có trong chất thải thực phẩm. Ông không dùng tinh bột bắp vì tầm quan trọng của nó đối với an ninh lương thực của nhiều nước đang phát triển. Ông lý luận rằng nếu lấy bắp làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học hay chất dẻo, giá loại nông sản này sẽ bị đẩy lên cao khiến nhiều người phải chịu đói vì không có khả năng mua bắp nữa. Shirai thiết lập một hệ thống thu gom chất thải thực phẩm từ những tiệm ăn ở thành phố Kita-Kyushu của ông và dùng một loại nấm biến đổi nó thành axit polylactic, gần như ở nhiệt độ thường. Vì chi phí đổ rác ở Nhật Bản rất cao nên việc sử dụng chất thải để sản xuất chất dẻo sinh học có tính khả thi về mặt tài chính. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Shirai đã dẫn đến việc xây dựng một nhà máy thí điểm hoạt động từ năm 2004. Khi việc sản xuất được mở rộng, lượng chất thải trên các bãi rác càng được giảm nhiều hơn nữa. Một lợi ích khác là phần còn lại của quá trình sản xuất chất dẻo sinh học được dùng làm thức ăn gia súc.

Trong khi đó ở Hoa Kỳ, công ty Novomer phát triển những sản phẩm polyme có nguồn gốc từ CO và CO 2 , với nguồn vốn đầu tư của các công ty Unilever và DSM.

Ở Brazil, Michele Greque de Morais nghiên cứu việc sản xuất polyester có nguồn gốc từ tảo như là một sản phẩm phụ của ngành công nghiệp thực phẩm (tảo spirulina) và ngành diesel sinh học (dầu tảo). Kết quả tích cực của nghiên cứu ấy sẽ là một đóng góp quan trọng vào việc tận dụng khả năng sinh lợi của tảo.

Gỗ thành thực phẩm

Người mở đường: Lynda Taylor và Robert Haspel (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 2001

Tiềm năng việc làm: 40.000

Lynda Taylor và Robert Haspel không phải là những nhà khoa học thông thường. Họ là những công dân tích cực, nỗ lực làm tốt hơn ở những nơi cần thiết. Mỗi mùa khô, bang New Mexico (Hoa Kỳ) cũng như Colorado và California đều phải chịu những trận cháy rừng dữ dội. Ở làng Picuris Pueblo, Lynda và Robert đảm nhận một dự án để chứng minh rằng việc loại bỏ gỗ đường kính nhỏ không chỉ làm giảm nguy cơ cháy rừng, mà còn đem lại nguồn thu nhập nếu gỗ ấy được dùng để sản xuất những hàng hóa có chất lượng. Gỗ nhỏ được dọn khỏi rừng trở thành nguyên liệu cho hai sản phẩm. Một phần được dùng để làm than củi bằng phương pháp đốt cháy không hoàn toàn trong những lò tái chế từ container bằng kim loại. Áp dụng một kỹ thuật do Antonio Giraldo phát triển, khói từ quá trình thiêu đốt được giữ lại để bảo quản gỗ xây dựng. Loại gỗ không thích hợp để sản xuất than hay xây dựng được cắt vụn rồi cấy bào tử nấm bản địa vào, sau đó đem vụn gỗ rải lên dấu vết mà thiết bị đốn gỗ và xe tải để lại. Sau khi thu hoạch nấm, phần nằm dưới mặt đất được dùng để nuôi đàn bò rừng Bắc Mỹ của làng. Qua thời gian một năm, lớp bổi phân hủy, xóa hết dấu vết xe tải.

Với kinh phí hỗ trợ của chính quyền bang New Mexico, việc chuyển dưỡng chất qua nhiều tầng ấy đã tạo ra nhiều việc làm và sản phẩm bán được, đồng thời có thể thay thế các casino hiện đang thúc đẩy phát triển kinh tế trên đất của người da đỏ bản địa. Nếu áp dụng cho tất cả các khu rừng thường xuyên bị nạn cháy đe dọa, chiến lược vừa được mô tả sẽ bảo vệ rừng, đồng thời tạo ra việc làm và bảo đảm an ninh lương thực.

Nhiên liệu sinh học từ cây lâu năm trên đồng cỏ Bắc Mỹ

Người mở đường: Wes Jackson (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 2007

Tiềm năng việc làm: 10.000

Wes Jackson, giám đốc viện The Land Institute, đã tính ra rằng cây lâu năm mọc tự nhiên trên đồng cỏ miền Trung Tây Hoa Kỳ có tiềm năng tạo ra nhiều nhiên liệu sinh học hơn việc độc canh cây bắp. Đó chỉ mới là một ý tưởng và chưa bao giờ được thương mại hóa hay bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Tuy nhiên, cơ sở khoa học và cái logic triệt để của nó khiến chúng ta phải đặt lại vấn đề then chốt là làm thế nào xã hội công nghiệp của chúng ta có thể đáp ứng tốt nhu cầu năng lượng cơ bản, khi sản lượng dầu mỏ đã đạt tới cao điểm. Đa dạng sinh học của đồng cỏ Bắc Mỹ bao gồm những loại cây, trái có dầu. Những loại cây nơi đó cho phép thu hoạch lipit và dầu mà không cần đến hệ thống thủy lợi hay thủ thuật gien để tăng năng suất. Phương pháp ấy dựa vào những hệ thống tự nhiên có sẵn tại địa phương nên có thể nhanh chóng thay thế việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ bắp, đậu nành hay những nông sản khác. Do đó, sẽ có được những khoản đầu tư cho nhiên liệu sinh học sản xuất từ những nguồn tái tạo thực sự.

THAY THẾ CÁI GÌ ĐÓ BẰNG... KHÔNG GÌ CẢ

Nhóm đổi mới thứ hai này bao gồm những cải tiến làm thay đổi mô hình kinh doanh thông thường, vì một hay nhiều vật liệu công nghiệp phổ biến hiện nay (thường độc hại hay không tái tạo) trở nên không cần thiết nữa. Có 20 ví dụ như thế trong nhóm này. Chúng chứa đựng những khả năng sáng tạo thực sự đáng kể trong công nghiệp. Tập hợp đổi mới ấy sẽ có tác động đến khoảng 200 ngành kinh tế. Trên bình diện kinh doanh, nhiều đổi mới có lẽ bắt đầu một cách khiêm nhường, chỉ đáp ứng được những thị trường ngách và hoạt động ở địa phương. Tuy nhiên, phạm vi của những đổi mới ấy rộng đến nỗi mọi ngành kinh tế đều chịu ảnh hưởng của chúng.

Trong giới làm kinh tế, người ta tranh luận nhiều về mức độ hợp lý của việc tiêu dùng vật chất. Một cuộc đánh giá kỹ lưỡng tất cả những đổi mới phản ánh hệ sinh thái cho thấy những gì chúng ta thường xem như không thể thiếu lại hoàn toàn không được sử dụng trong tự nhiên. Đó là lý do tại sao chúng tôi giới thiệu nơi đây loại đổi mới chứng tỏ rằng những gì hiện nay là tiêu chuẩn thị trường có lẽ không cần thiết thật sự. Điều ấy nghĩa là chúng ta có thể giảm bớt những yếu tố tiêu cực, không thể chấp nhận được như chi phí cao và tổn hại phụ gắn liền với cách thức đáp ứng nhu cầu thị trường của chúng ta.

Một số khả năng thay thế có tác dụng rộng khắp, và nhiều loài cho thấy chúng có thể đạt được kết quả tương tự nhưng với những kỹ thuật khác nhau. Đó là lý do tại sao nhiều công nghệ được mô tả chung nơi đây, mặc dù chúng được liệt kê riêng biệt trong biểu đồ ở cuối quyển sách. Kết quả sau cùng là một danh mục hấp dẫn cho phép chúng ta dự kiến những cải tiến đáng kể trong việc đáp ứng nhu cầu thị trường với ít nguyên vật liệu hơn. Cái tiên đề gọi là hiệu ứng ngược − cho rằng việc giảm lượng vật chất sẽ khiến nhu cầu tăng lên − dựa trên giả định của sự khan hiếm nên không thể áp dụng trong trường hợp này.

“Hiệu ứng thay thế” làm thay đổi các động lực và ngay cả cái logic của việc sản xuất hàng loạt. Như chúng ta đã thấy, vật liệu có thể loại trừ là những nguy cơ cho sức khỏe lao động và cho môi trường; ngoài ra, chúng còn làm tăng yêu cầu quản lý và đòi hỏi phương thức vận hành tập trung. Tuy nhiên, việc thay thế cái gì đó bằng không gì cả mở ra nhiều cơ hội cho những nhà doanh nghiệp để phát triển những sản phẩm không ô nhiễm và không độc hại cũng như tiếp cận thị trường với lợi thế cạnh tranh. Điều này phù hợp với cái logic “đầu tư ít hơn, sản xuất nhiều hơn” và chắc chắn có một tác động tích cực đến thị trường lao động.

Không cần pin

Lĩnh vực: năng lượng, sức khỏe, khai thác mỏ

Người mở đường: Peter Spies (Hoa Kỳ), Jorge Reynolds (Columbia)

Thời điểm bắt đầu: 1986

Tiềm năng việc làm: 5.000

Peter Spies thuộc Viện Fraunhofer của Đức nghiên cứu những hệ thống năng lượng không cần pin để vận hành. Ông thiết kế những thiết bị điện tử như điện thoại di động hoạt động với thân nhiệt và sức ép của sóng âm thanh mà chúng ta phát ra khi nói.

Dựa trên những hiểu biết của mình về cách thức cá voi tạo ra điện và dẫn điện, Jorge Reynolds loại trừ việc dùng pin trong nhiều dụng cụ y khoa, từ thiết bị theo dõi đến miếng đắp thay thế máy điều hòa nhịp tim mà không cần giải phẫu. Các mô hình sản xuất, tiêu dùng không sử dụng pin và dây dẫn điện làm ngừng hẳn một dòng thải lớn. Một số cải tiến áp dụng vật lý như các hệ thống tự nhiên giúp giảm nhu cầu khoáng sản, hạ thấp chi phí và tiết kiệm năng lượng. Loại đổi mới ấy còn có thể thúc đẩy việc tái thiết kế những dụng cụ khác và ngay cả đồ chơi nữa. Cá phát điện dẫn đến những ý tưởng về việc cách điện và pin sinh học, cũng như loài địa y với khả năng cung cấp năng lượng ở thể rắn [2] của nó.

Không cần luyện kim

Lĩnh vực: năng lượng, khai thác mỏ

Người mở đường: Henry Kolesinksi, Robert Cooley (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 2002

Tiềm năng việc làm: 50.000

Henry Kolesinksi và Robert Cooley, trước đây làm việc nghiên cứu cho công ty Polaroid, nay là những người đứng đầu công ty Prime Separations. Mô phỏng cách hoạt động của vi khuẩn, họ đã phát triển một công nghệ màng mỏng tạo chelate (phức càng cua) với 18 kim loại; vì thế, không cần khai thác mỏ và luyện kim nữa. Nguồn nguyên liệu cho công nghệ này là 400 triệu tấn chất thải điện tử tồn đọng và gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, còn có khả năng sử dụng những nhà máy nghiền quặng phức tạp đã ngừng hoạt động để nghiền máy CD, điện thoại di động và bảng mạch in thành bột có hạt lớn 70 micromet nhằm “khai thác kim loại” bằng phương pháp tạo phức càng cua. Việc này sẽ làm giảm bớt chất thải độc hại trên những bãi rác, cung cấp kim loại nguyên chất với giá thấp và tiết kiệm lượng năng lượng to lớn cần cho quá trình khai thác mỏ và luyện kim. Cơ sở chế biến có thể được xây dựng gần bãi rác, không cần vận chuyển đến địa điểm trung tâm như cách làm hiện nay. Điều này sẽ góp phần đáng kể vào việc giảm nhẹ tác động của biến đổi khí hậu.

Ngoài ra, còn có những công nghệ khác giống như khả năng thu hút chì của cây phong lữ hay cố định đồng của nấm tai mèo, nhưng không công nghệ nào có thể được áp dụng rộng rãi như quá trình tạo chelate trên màng mỏng do Prime Separations phát triển. Có thể dự đoán là việc tái thu kim loại từ chất thải điện tử theo hình thức phi tập trung sẽ tạo ra nhiều việc làm như công nghệ tái chế thủy tinh thành vật liệu xây dựng và hàng tiêu dùng.

Không hóa chất

Lĩnh vực: năng lượng, sức khỏe

Người mở đường: Curt Hallberg (Thụy Điển), Jay Harman (Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 250.000

Lấy cảm hứng từ công việc khai phá của Viktor Schauberger, Curt Hallberg phát triển những mô hình toán học của xoáy nước cho phép ông tạo ra một loạt sản phẩm sử dụng trọng lực và một xoáy nước hình thành trong một hệ thống để dẫn khí vào nước hoặc khử không khí hòa tan trong nước. Thật vậy, ông đã áp dụng vật lý thay vì dùng hóa chất mạnh. Số lượng rất lớn của những ứng dụng tiềm năng cho phép tái thiết kế nhiều hệ thống công nghiệp và tiêu dùng cũng như thay đổi cách nhìn của chúng ta về việc tiêu dùng nước: dùng trong nhà, xử lý chất thải, tưới ruộng vườn, sản xuất kem, tẩy trùng, chống xói mòn v.v...

Những hiểu biết căn bản của Hallberg được bổ sung bởi một công trình riêng biệt của nhà sáng chế người Úc Jay Harman (Hoa Kỳ) thuộc tổ chức Pax Scientific, người đã tạo ra những thiết kế giống như xoáy nước trên cơ sở dãy số của Fibonacci. Một khi các đổi mới của ông được phổ biến rộng rãi, nhiều cơ hội kinh doanh trong gần 50 ngành kinh tế có thể hỗ trợ mạnh mẽ việc tạo ra công ăn việc làm.

Không làm lạnh

Lĩnh vực: năng lượng, sức khỏe, thực phẩm

Người mở đường: Bruce Roser (Anh)

Thời điểm bắt đầu: 1998

Tiềm năng việc làm: 1.000

Bruce Roser quan sát con gấu nước nhỏ tí và cây dương xỉ hồi sinh rồi nghĩ ra một phương pháp bảo quản vắc-xin không cần dây chuyền làm lạnh. Trước kia, khi chuyển vắc-xin cứu sống trẻ em tới những nơi không có điện, một số vắc-xin bị hư hỏng nên chi phí tăng gấp đôi. Được thương mại hóa đầu tiên bởi công ty hữu hạn Cambridge Biostability, phát minh của Roser càng có giá trị hơn vì quá trình sản xuất vắc-xin dựa trên cùng một thiết bị sấy thăng hoa dùng trong ngành chế biến thực phẩm. Ngoài những lợi ích như giảm thiểu nhu cầu năng lượng, cắt giảm lượng phát thải CO 2 và cải thiện dịch vụ y tế, phát minh ấy còn mở ra nhiều khả năng ứng dụng trong ngành bảo quản thực phẩm.

Cambridge Biostability không thể kiếm nguồn cho việc thử nghiệm lâm sàng, mặc dù ưu tiên trên hết của họ là khả năng tiếp cận vắc-xin của các nước đang phát triển. Họ phải bán các quyền sáng chế cho một nhà đầu tư mới, và tiến bộ trong dịch vụ y tế cũng như trong hoạt động giảm thải CO 2 còn phải chờ sự chấp thuận của những nhà quản lý tài chính. Nhờ phát minh ấy, việc làm sẽ được tạo thêm trong khu vực chế tạo. Sẽ là lý tưởng, nếu những khoản tiết kiệm chi phí được dùng để tài trợ cho những dịch vụ nhân đạo khác.

Không cần keo dán

Lĩnh vực: hiệu quả vật liệu

Người mở đường: George de Mestral (Thụy Sĩ)

Thời điểm bắt đầu: 1958

George de Mestral đã phát triển một số lượng lớn những sản phẩm có thể dán dính mà không cần keo. Các sản phẩm ấy có đặc tính tương tự một phéc-mơ-tuya, nghĩa là có thể được làm cho dính hay rời ra, vì vậy nên dùng bền. Những biến dạng của chúng như băng dính lấy cảm hứng từ thằn lằn đã được mô tả kỷ và thử nghiệm thành công, nhưng chưa vào được thị trường.

Một sản phẩm tương tự đã đạt tới thị trường là keo không có formaldehyde , mô phỏng cách thức của loài trai và được thương mại hóa bởi công ty Columbia Forest Products. Quá trình sản xuất keo hay những chất thay thế không cần nhiều lao động nên không có tác động đáng kể trên thị trường việc làm. Tuy nhiên, việc sử dụng ít hơn những thành phần độc hại là một lợi ích to lớn.

Không dùng chất diệt khuẩn

Người mở đường: Peter Steinberg (Úc)

Thời điểm bắt đầu: 1995

Peter Steinberg, giáo sư trường Đại học New South Wales ở Sydney, quan sát thấy loài tảo đỏ Delicea pulchra ở biển Tasmania không có màng vi khuẩn trên cấu trúc bề mặt của nó. Cùng với Staffan Kjelleberg, một nhà khoa học Thụy Điển sống ở Úc, ông có thể xác định rằng tảo đỏ không có vi khuẩn chỉ vì nó làm gián đoạn thông tin giữa các cá thể vi khuẩn. Vì không liên lạc với nhau được, chúng không thể xâm nhập đông đảo vào vật chủ.

Một đổi mới loại bỏ nhu cầu dùng thuốc kháng sinh và chất diệt khuẩn sẽ được hoan nghênh vì nó có thể thay thế hóa chất và dược phẩm công nghiệp, những chất kích thích vi khuẩn phát triển những dạng đột biến, thách thức hầu hết các thứ thuốc hiện nay. Ở đây, chúng ta có một công nghệ nền tảng với những ứng dụng trong nhiều ngành: nông nghiệp, hàng tiêu dùng, cung ứng công nghiệp, thiết bị y tế và dược phẩm. Công nghệ này được thương mại hóa bởi công ty cổ phần Commonwealth Biotechnologies, một công ty được niêm yết trên sàn chứng khoán NASDAQ, dưới sự kiểm soát của công ty liên doanh VenturePharm ở Trung Quốc. Vì hoạt chất mới phải được cơ quan chức năng chấp thuận, thách thức lớn nhất phải vượt qua là các thủ tục. Điều này là một trở ngại đáng kể trên con đường đi từ ý tưởng qua việc đăng ký sáng chế đến thị trường.

Nhiều công nghệ lấy cảm hứng từ các hệ thống tự nhiên đã đạt tới những giải pháp vững chắc thay thế hóa chất mạnh hiện đang được dùng khắp mọi nơi. Trong số đó có chất diệt khuẩn do nấm tạo ra như natriphene, thuốc trụ sinh có nguồn gốc từ hoàng liên gai, cũng như những ứng dụng đặc thù như thuốc trừ muỗi truyền bệnh sốt vàng da (Gaur acid) [3] nhờ quan sát khả năng chống muỗi của bò tót và hóa chất chống nấm mốc chiết xuất từ đậu lửa. Trái với hiểu biết thông thường và những gì chúng ta dự đoán, các loài sinh vật có những khả năng cực kỳ quan trọng. Thật vậy, trong khi người ta có thể khẳng định rằng chim kền kền truyền bệnh tật, thì chính chúng lại không bao giờ mắc bệnh cúm gia cầm. Có lẽ một ngày nào đó, bí mật của chúng – một kháng thể, một độ pH hay một đặc tính mà người ta chưa biết – sẽ được khám phá và sử dụng hợp lý.

Tách lấy nước không cần hệ thống thẩm thấu

Lĩnh vực: nước, năng lượng

Người mở đường: Andrew Parker (Anh)

Thời điểm bắt đầu: 2001

Tiềm năng việc làm: 100.000

Khả năng tiếp cận nước là một thách thức toàn cầu. Đối với đa số cư dân sống gần biển, giải pháp hiển nhiên là tách lấy nước ngọt từ nước biển. Tuy nhiên, quá trình này cần rất nhiều năng lượng. Khi Andrew Parker thuộc Khoa Động vật của Đại học Oxford nghiên cứu con bọ Namib, ông chưa có thể biết những gì mình học được sẽ là một khả năng thay thế phương pháp thẩm thấu ngược. Bọ sa mạc Namib đã cho ông những hiểu biết ban đầu về cách hấp thu nước từ không khí, một khả năng vượt trội mà gai xương rồng và thằn lằn quỷ gai cũng đã đạt tới, và nhiều loài khác, kể cả những loại cây như Welwitschia mirabilis , đã phát triển thành công. Có thể thu nước từ không khí rồi để nó chảy tới nơi nào tùy ý, chỉ nhờ trọng lực mà không cần bơm, và cũng không cần đổi hướng dòng sông, xây đập hay lắp đặt thiết bị thẩm thấu ngược. Như vậy, sẽ tiết kiệm được nhiều năng lượng.

Có lẽ một ngày nào đó, các hiểu biết nói trên sẽ được kết hợp với những phương pháp khử muối khác mà chúng ta có thể học tập từ hệ sinh thái rừng đước hay trái hộp Polynesia (box fruit, Barringtonia asiatica Kurz ), loại trái có khả năng trôi nổi hàng tháng trời trên Thái Bình Dương mà không để một chút muối nào lọt vào trong. Chim cánh cụt có thể uống nước biển. Những tuyến dưới mắt chúng loại bỏ muối hoàn toàn. Ngoài việc thu thập nước ra, những đổi mới dựa trên khả năng thích ứng của các loài sinh vật còn có thể góp phần đáng kể vào việc giảm nhẹ hiệu ứng đảo nhiệt ở những thành phố lớn như Tokyo, London hay Chicago, và như thế cũng giảm lượng phát thải carbon. Tiềm năng tạo ra việc làm rất lớn. Nếu được áp dụng rộng rãi, các đổi mới ấy sẽ giúp cải tiến mọi công nghệ hiện có, đồng thời cho phép đối phó tốt hơn với tình trạng thiếu hụt nước trên thế giới.

Tẩy sạch không cần xà phòng

Lĩnh vực: nước, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Willhelm Barthlott (Đức), Emile Ishida (Nhật Bản)

Thời điểm bắt đầu: 1993

Tiềm năng việc làm: 100.000

Willhelm Barthlott thuộc Viện Nghiên cứu Nees tại Đại học Bonn được công nhận là một doanh nhân tiên phong trong lĩnh vực công nghệ tự nhiên vì những đóng góp quan trọng của ông vào sự hiểu biết cách thức bông sen làm sạch lá của nó mà không bao giờ dùng xà phòng chứa chất hoạt hóa bề mặt. Trên thực tế, ngoài con người ra, không một loài sinh vật nào khác sử dụng những chất hoạt hóa bề mặt để làm sạch. Trong trường hợp bông sen, cấu tạo vật lý của lá sen không để nó dính chất bẩn lâu vì một giọt sương sẽ tẩy sạch ngay lập tức. “Hiệu ứng lá sen” này đã được áp dụng trong khoảng 100 sản phẩm thương mại, với sự dẫn đầu của công ty cổ phần Đức Sto AG từ năm 1999.

Khả năng tự tẩy sạch của bào ngư không cho phép chất bẩn tích tụ bên trong vỏ của nó. Emile Ishida, giáo sư trường Đại học Tohoku ở Nhật, đã đưa đặc tính ấy vào những sản phẩm thiết kế cho công ty đồ gốm gia dụng INAX. Phát minh của Ishida giúp hạn chế việc sử dụng hóa chất và sự ô nhiễm môi trường nước do chúng gây ra. Mặc dù tiềm năng việc làm không lớn lắm nhưng công nghệ này đạt được hiệu quả vật liệu cao.

Chuyển động không ma sát

Lĩnh vực: năng lượng, khai thác mỏ

Người mở đường: Ingo Rechenberg và Abdulla Regabi (Đức)

Thời điểm bắt đầu: 2004

Tiềm năng việc làm: 25.000

Với sự hỗ trợ của Abdulla Regabi El-Khyari thuộc Đại học Khoa học Berlin, Ingo Rechenberg đã tạo ra những bước đột phá đầy ấn tượng trong việc giảm lực ma sát mà không dùng dầu nhớt, ổ bi hay bụi kim cương. Đó là nhờ ông đã lấy cảm hứng từ thằn lằn “cá cát”, một loài vật bơi, theo nghĩa đích thực của từ này, qua những cồn cát sa mạc mà không tích nhiệt. “Cá cát” chuyển động gần như không ma sát nhờ lớp da ngoài có cấu tạo bằng kêratin. Nhờ vậy, chúng ta có được một thông số mới đầy hấp dẫn cho việc thiết kế những hệ thống hiệu quả năng lượng tốt hơn dầu nhờn có nguồn gốc từ trầm tích hóa thạch do tảo cát tạo ra. Ước tính thiệt hại do ma sát gây ra bằng khoảng một phần trăm tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của cả thế giới. Các khả năng lựa chọn hiện nay đều dựa vào nhiên liệu hóa thạch hay là khoáng sản được chế biến ở nhiệt độ cao. Những hiểu biết về thằn lằn cá cát sẽ mở đường cho một thế hệ công nghệ phỏng sinh mới. Vì các hệ thống sản xuất dầu nhớt, ổ bi và bụi kim cương có độ tự động hóa cao, nên chỉ mất đi một ít việc làm nếu chúng ngưng hoạt động. Nhưng nếu như vô số bộ phận chuyển động trong đời sống hằng ngày của chúng ta có thể hoạt động không ma sát, điều ấy sẽ mang lại những khả năng to lớn.

Tạo màu sắc không cần phẩm màu

Lĩnh vực: năng lượng, khai thác mỏ, sức khỏe

Người mở đường: Andrew Parker (Anh)

Thời điểm bắt đầu: 1998

Tiềm năng việc làm: 2.000

Andrew Parker thuộc Đại học Oxford đã dựa vào vật lý tự nhiên để phát triển một nền tảng cho nhiều ứng dụng quang học thay thế phẩm màu thường được chế biến từ kim loại nặng. Một số hiệu ứng quang học đầy ấn tượng đã được áp dụng thành công trong việc thiết kế những hệ thống kiểm tra tính xác thực của tiền giấy. Việc tạo ra hiệu ứng màu sắc thay thế phẩm màu là một bước đột phá và sẽ có tác động đáng kể đến ngành công nghiệp sản xuất màu. Vị trí vững chắc của đổi mới ấy trên thị trường và khuôn khổ luật lệ báo hiệu những hiệu ứng quang học tạo màu sắc cũng sẽ được áp dụng trong ngành mỹ phẩm.

Các công ty Teijin (dưới nhãn hiệu Morphotex ® ) và BASF đã hợp lý hóa quá trình chế tạo những loại sợi có màu nhưng không dùng hóa chất. Hiện nay, việc làm marketing rộng rãi nhằm thiết lập tiêu chuẩn mới cho thị trường phẩm màu chưa được bắt đầu. Màu trắng quang học có thể thay thế phẩm trắng và nhiều thứ khác nữa. Hiểu biết về cách cảm nhận màu trắng của chúng ta đã dẫn đến việc thay thế một chất tẩy trắng quang học có vòng benzen trong cấu trúc phân tử của nó, một trong những hóa chất chính được dùng để sản xuất thuốc tẩy và giấy công nghiệp. Tiềm năng việc làm của công nghệ mới khá khiêm nhường vì nó chỉ thay thế một hệ thống nhuộm màu bằng một hệ thống khác.

Dẫn động không cần nhóm chất chlorofluorocarbon (CFCs)

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Andy McIntosh (Anh)

Thời điểm bắt đầu: 2004

Tiềm năng việc làm: 2.000

Andy McIntosh phát triển một thiết bị cơ học lấy cảm hứng từ bọ pháo thủ nhằm giải quyết vấn đề khí dẫn động. Qua việc thay thế nhóm khí CFCs phá hủy tầng ôzon, chúng ta có được cơ hội độc nhất để đánh giá lại những giải pháp công nghiệp. Ngay cả khi một khí có hại được thay thế bằng những khí ít hại hơn, đó vẫn là một giải pháp hóa học. Công nghệ nền tảng của McIntosh hoàn toàn có thể được áp dụng trong ngành y tế, trước hết để giúp những người mắc bệnh suyễn và xơ hóa bàng quang, những người cần được nhanh chóng phun sương thuốc chữa bệnh. Vì động cơ xe thải khí độc trong quá trình đốt nhiên liệu không hoàn toàn, cũng có thể sử dụng công nghệ ấy để nâng hiệu quả của hệ thống tiêm nhiên liệu và giảm lượng khí thải độc hại.

Tới nay, công nghệ ấy chưa vào được thị trường. Nhưng với vai trò đầu tư tích cực của nhà doanh nghiệp Lars Uno Larsson, có thể sắp có một tập hợp những ứng dụng khiến cho khí dẫn động không còn cần thiết nữa. Đây lại là một thí dụ về việc thay thế hóa chất bằng những lực vật lý hiện hữu nhằm đạt tới cùng một mục tiêu. Không thể mong đợi việc loại bỏ hóa chất sẽ đem lại nhiều cơ hội việc làm. Mặt khác, công việc lắp đặt thiết bị cơ học đòi hỏi nhiều lao động hơn. Nó còn giúp giảm dần cường độ sử dụng vật liệu và loại trừ quan niệm “vứt bỏ”. Có thể kết hợp công nghệ này với những chất chống vi khuẩn chiết xuất từ rong biển trong những ứng dụng y tế, hay với kỹ thuật xoáy nước để cải tiến hệ thống tiêm nhiên liệu.

Điều hòa không khí không cần máy

Lĩnh vực: năng lượng, sức khỏe

Người mở đường: Anders Nyquist (Thụy Điển)

Thời điểm bắt đầu: 1990

Tiềm năng việc làm: 10.000

Trong một chuyến đi xuyên châu Phi vào cuối những năm 1950, Bengt Warne đã thu thập dữ liệu về kiến trúc tiến bộ của những gò mối. Dựa vào hiểu biết sâu sắc của mình, ông đã tạo ra ngôi nhà “phủ kín” (envelope house) có thể điều hòa chính xác những luồng không khí ra vào. Sau đó, Anders Nyquist, một kiến trúc sư sáng tạo người Thụy Điển, phát triển kinh nghiệm xây dựng của Warne khi ấy đã được áp dụng thành công ở nhiều nơi trên thế giới. Mặc dù Nyquist sống ngay trong vòng Bắc Cực, nhưng qua quan sát và diễn dịch, ông biết rằng không cần có hệ thống sưởi ấm và làm mát, nếu chúng ta sẵn sàng học tập ngựa vằn và loài mối.

Tòa nhà của công ty Daiwa House ở Nhật Bản, trường Laggarberg ở Timra (Thụy Điển) – cả hai đều do Nyquist thiết kế –, một bệnh viện ở Las Gaviotas (Columbia) được thiết kế bởi một ê kíp ở địa phương, không có sự hỗ trợ bên ngoài, và khu liên hợp văn phòng và trung tâm thương mại ở Harare (Zimbabwe) do kỹ sư Arup thiết kế, tất cả các tòa nhà ấy đều vay mượn của loài mối, và trong một chừng mực nào đó của ngựa vằn, để có được sự điều hòa không khí tốt cho sức khỏe và hiệu quả năng lượng. Vài tòa nhà trong số đó đã loại bỏ hoàn toàn những hệ thống sưởi và làm mát; những tòa nhà khác được trang bị hệ thống hỗ trợ và máy bơm không khí (Arup).

Đặc biệt thuận lợi, việc tạo ra những cơn gió giật nhỏ trên mái nhà theo cách thức của ngựa vằn loại bỏ được hơi nóng bên ngoài tòa nhà nên ít cần vật liệu cách ly chứa đầy hóa chất. Nếu được sử dụng rộng rãi, có lẽ các hệ thống điều hòa nhiệt độ và độ ẩm ấy sẽ làm giảm doanh thu của những nhà cung cấp những hệ thống năng lượng lớn. Tuy nhiên, nguồn tài chính dôi ra nhờ tiết kiệm năng lượng và tăng cường sức khỏe của người ở trong nhà sẽ được dùng cho những sản phẩm và dự án đầu tư hữu ích hơn.

Sưởi rễ cây

Lĩnh vực: năng lượng, thực phẩm, sức khỏe

Người mở đường: Kim Lee (Hàn Quốc)

Thời điểm bắt đầu: 2001

Tiềm năng việc làm: 50.000

Kim Lee quan sát thấy sự phân hủy những mảnh gỗ vụn do kiến và mối chuyển xuống dưới mặt đất đem lại một nguồn dưỡng chất dồi dào cho cây. Phản ứng ấy cũng tỏa nhiệt làm ấm đất. Ông hiểu rằng việc sưởi vùng rễ cây không chỉ giúp cây chống giá rét mà còn tăng cường sức thẩm thấu của cây. Sau đó, dựa vào hiểu biết của mình, ông thiết kế một hệ thống nhà kính sưởi rễ cây thay vì làm ấm không khí như nhà kính thông thường, và nhờ vậy mà giảm bớt nhu cầu năng lượng.

Năm 2007, khi công nghệ do Kim Lee phát triển được đưa vào sử dụng lần đầu ở Nhật Bản, nó nhanh chóng chiếm được cảm tình của người canh tác cà chua và dâu tây. Rồi khi hệ thống sưởi ấm được hoàn thiện bằng cách sử dụng sợi carbon, phạm vi áp dụng dụng công nghệ ấy được mở rộng ra ngoài ngành nông nghiệp. Ngày nay, nó trở thành một khả năng ít tốn kém thay thế phương pháp sưởi sàn nhà tỏa nhiệt qua một hệ thống đường ống bằng chất dẻo.

Để áp dụng công nghệ mới nói trên, một lưới carbon đan xen với sợi xenlulozo được ghép vào mặt lót cao su phía dưới một tấm thảm và kết nối với pin mặt trời màng mỏng đặt trên cửa sổ. Phương pháp này cắt giảm gần hai phần ba năng lượng thường dùng để sưởi. Vì nguồn năng lượng là mặt trời nên nó có một dấu chân carbon nhỏ, đồng thời mang lại tiện nghi cho người ở trong nhà. Với một hệ thống sưởi sàn nhà như thế, việc sưởi ấm có thể chi trả được ở những nơi mùa đông tương đối ôn hòa và chi phí sưởi theo cách thông thường tương đối cao. Công ty Panasonic đã quyết định thị trường hóa công nghệ ấy ở Nhật Bản. Trên toàn thế giới, có thể dự đoán một số lớn việc làm sẽ được tạo ra, tương đương với số việc trong lĩnh vực lắp ráp pin mặt trời.

Canxi cacbonat từ khí thải CO 2

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Normand Voyer, Sylvie Gauthier (Canađa)

Thời điểm bắt đầu: 1998

Tiềm năng việc làm: 100.000

Nghiên cứu do Normạand Voyer và Sylvie Gauthier thực hiện khiến việc khai thác canxi cacbonat để chế tạo xi măng không còn cần thiết nữa. Họ nghĩ ra một quá trình cố định khí cacbonic bằng enzim, cung cấp CO 2 sạch cho việc sản xuất canxi cacbonat. Có thể thu khí cacbonic từ những nhà máy nhiệt điện than và ngay cả những nhà máy xi măng nữa. Công ty CO 2 Solutions (niêm yết tại thị trường chứng khoán Toronto) đã đưa vào thị trường những công nghệ và giải pháp kỹ thuật có khả năng kết hợp việc sản xuất với sự sử dụng khí nhà kính. Novomer, một công ty khác, cũng xem xét việc tạo ra CO và CO 2 trong công nghiệp từ một góc độ tích cực: các khí ấy là nguyên liệu có thể mua để chế biến hay tái chế.

Vì nguyên liệu để sản xuất canxi cacbonat có thể nhận được từ ống khói những nhà máy nhiệt điện than nên đổi mới của họ đem lại một cơ hội hiếm có để không cần khai thác mỏ một cách tốn kém nữa. Công nghệ mới đã được thử nghiệm trên mức độ bán công nghiệp và được chuẩn bị sẵn sàng để đưa ra thị trường. Những nhà máy điện, nhà máy xi măng, lò thiêu v.v... cần được tái cấu trúc phần nào để làm cho cơ sở hạ tầng hiện có thích hợp với công nghệ mới. Vì vậy, các chính phủ (trong trường hợp này, đặc biệt là chính phủ Canada) nên có những biện pháp khích lệ nhằm đưa những công nghệ như thế vào thị trường. Chắc chắn công nghệ chế biến canxi cacbonat từ CO 2 sẽ tạo ra nhiều cơ hội việc làm trong cả việc tái cấu trúc nhà máy lẫn quá trình sản xuất và cung cấp.

Không bao bì làm bằng nhôm

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Rebecca Camp (Úc)

Thời điểm bắt đầu: 1977

Ngày nay, ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống dùng giấy nhôm làm bao bì để giữ vẻ tươi mới và hấp dẫn cho sản phẩm. Một số lượng lớn hàng thực phẩm từ bánh bích quy, cà phê đến khoai tây lát mỏng chiên dòn và nước trái cây được cung cấp trong loại bao bì ấy. Mặc dù tiện lợi nhưng việc sản xuất giấy nhôm tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Tệ hơn nữa, nó thường bị vứt bỏ vào bãi rác chỉ sau một lần sử dụng.

Rebecca Cramp ở trường Cao đẳng Sinh học (School of Biological Sciences) thuộc Đại học Queensland đã nghiên cứu loài ếch đào hang ở sa mạc Úc và kết luận rằng nó nắm giữ chìa khóa của việc phát triển một loại bao bì mới không cần nhôm. Chị thiết kế một loại bao bì để chứa chất lỏng làm bằng những lớp keratin mỏng, một trong những protein phổ biến nhất. Loại bao bì ấy rất đơn giản và không chứa kim loại.

Nếu bao bì của chúng ta có thêm khả năng co dãn như túi hầu của chim bồ nông và mau trở thành cứng khi gặp stress như hải sâm, thì chúng ta sẽ có được những khái niệm mới về bao bì. Chúng ta còn có thể làm cho bao bì có tính không thấm nước của loài ong và đưa những yếu tố thiết kế mới vào vỏ bọc máy móc. Một số việc làm trong công nghiệp chế biến nhôm sẽ mất, nhưng bù vào đó nhiều hệ thống bao bì cải tiến sẽ xuất hiện. Mặc dù không thể đoán trước số việc làm mới, loại bao bì cải tiến sẽ làm nhẹ bớt gánh nặng chất thải trên môi trường, giảm yêu cầu khai thác mỏ và lượng phát thải carbon.

Đồ gốm sản xuất ở nhiệt độ thường

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Robert Ritchie (Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 3.000

Robert Ritchie đứng đầu phân khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu thuộc Đại học California ở Berkeley (Hoa Kỳ). Khi nghiên cứu về đồ gốm, ông quan sát thấy gốm tự nhiên được tạo ra ở nhiệt độ và áp suất thường, trong khi những sản phẩm công nghiệp đòi hỏi phải có nhiệt độ và áp suất cao. Cả bào ngư lẫn loài giun glycera đều tạo ra những phức hợp gốm hết sức cứng ở nhiệt độ của môi trường chung quanh chúng.

Vì không đòi hỏi nhiều năng lượng và chỉ cần một cơ sở hạ tầng đơn giản nên những loại đồ gốm như thế cũng có thể được sản xuất ở quy mô nhỏ. Điều ấy sẽ cho phép hàng trăm doanh nghiệp nhỏ sản xuất những loại gốm đặc biệt, như những loại rất cần trong công nghiệp điện tử cũng như trong thị trường thiết bị nano mới nổi. Đồ gốm hảo hạng sản xuất ở nhiệt độ thường có thể cứng hơn cả loại gốm danh tiếng, đạn bắn không thủng là gốm thương hiệu Kevlar. Nhờ đó, có thể tiết kiệm năng lượng, giảm tác động có hại đối với khí hậu và cung cấp sản phẩm chất lượng cao cho người tiêu dùng.

Giấy không hóa chất

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Steven Chu (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 2004

Tiềm năng việc làm: 250.000

Steven Chu đoạt giải thưởng Nobel vật lý năm 1997 và hiện là bộ trưởng Bộ Năng lượng trong chính quyền Obama. Trước đây, ông công tác tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia ở Berkeley. Ông đã nghiên cứu quan hệ cộng sinh giữa loài mối và vi khuẩn trong quá trình phân hủy gỗ. Kết quả nghiên cứu của ông là cơ sở của một kỹ thuật làm giấy không cần hóa chất. Đó là một phương pháp có thể giảm tối đa số nhà máy bột giấy to lớn mà ngành công nghiệp giấy cần để đối phó với tính phức tạp và rủi ro trong việc sản xuất giấy.

Trong quá trình sản xuất giấy, người ta đốt cháy hoàn toàn những chất không phải xenlulozo bằng phản ứng hóa học, cụ thể bằng cách ngâm gỗ cắt vụn trong một dung dịch axit. Cặn bã còn lại gọi là “dung dịch đen” thường bị thiêu hủy vì độc tính của nó. Hêmi-xenlulozo cùng với linhin bị loại bỏ, mặc dù các chất này có thể được giữ lại để chế biến thành xylitol , một chất ngọt giúp ngăn ngừa sâu răng vì không hấp dẫn vi khuẩn như đường. Quá trình sản xuất giấy từ gỗ với những phương pháp hoàn hảo của loài mối, nấm mục gỗ trắng (white rot fungi) và vi khuẩn cũng bao gồm việc tái sử dụng CO 2 , góp phần giảm tác động của biến đổi khí hậu. Những phương pháp ấy có thể khiến việc sản xuất giấy quy mô nhỏ trở thành khả thi, đồng thời tạo ra một số lớn việc làm, nhất là ở Trung Quốc và Ấn Độ. Ở các nước này, nhu cầu giấy tăng nhanh chóng, nhưng quá trình tự động hóa và khả năng sản xuất lớn khiến nhiều người phải mất việc làm. Trong những năm 1995 đến 2004, Trung Quốc đã đóng cửa 10.000 nhà máy giấy nhằm khống chế mức ô nhiễm không kiểm soát được. Có lẽ chúng ta sẽ thấy cả việc tái sử dụng tre và rơm rạ làm nguồn nguyên liệu sản xuất giấy, thay vì thông và bạch đàn (khuynh diệp) trồng độc canh. Việc ấy sẽ tạo thêm nhiều cơ hội việc làm mới.

Đèn không chứa thủy ngân

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu, sức khỏe

Người mở đường: Roger Hanlon (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 2004

Tiềm năng việc làm: 150.000

Ngày nay, việc sản xuất bóng đèn tiết kiệm năng lượng đòi hỏi phải dùng một lượng thủy ngân rất nhỏ. Ngay cả đèn huỳnh quang compact được ca tụng vì tính hiệu quả năng lượng cũng phụ thuộc vào thứ kim loại nặng ấy. Trong một xã hội với những mục tiêu về sức khỏe và phát triển bền vững, không thể chấp nhận hành động thải thủy ngân, ngay cả những lượng rất nhỏ mà không có một bảo đảm tái thu hồi nào. Điều ấy cho thấy tầm quan trọng của đèn thắp sáng không chứa thủy ngân.

Khi Roger Hanlon từ Phòng Thí nghiệm Sinh học Biển ở Woodshole (bang Masachusetts, Hoa Kỳ) nghiên cứu loài sứa, mực và nấm phát quang, ông nhận thấy ánh sáng rực rỡ của chúng có nguyên nhân là canxi hoạt động như một công tắc đèn, kích thích một protein phát ra năng lượng dưới dạng ánh sáng. Ánh sáng và vẻ rực rỡ ấy không bắt nguồn từ kim loại nặng mà từ hai loại vật liệu tái tạo sẵn có dồi dào trong tự nhiên. Ánh sáng phát ra có màu lam, mặc dù thông thường ánh sáng trắng được ưa chuộng hơn. Tuy nhiên, có thể nhận được ánh sáng trắng từ hiệu ứng quang học thay vì hóa chất. Ánh sáng xanh lam được tạo ra như thế, nhất là dạng rực rỡ nhất tìm thấy ở nhiều loài giáp xác dưới biển sâu, còn có những ứng dụng như làm keo dán mau trở nên cứng.

Cũng như phương pháp làm giấy theo cách thức của loài mối, việc loại bỏ một thành phần độc hại như thủy ngân ra khỏi quá trình sản xuất tạo điều kiện dễ dàng cho hoạt động kinh doanh và sản xuất ở địa phương. Có thể có nhiều tác dụng hữu ích, đặc biệt việc không sử dụng thủy ngân sẽ là một cách làm giảm phí tổn quan trọng, những phí tổn không chủ ý mà đến nay xã hội phải gánh chịu.

Dung dịch không dung môi

Lĩnh vực: sức khỏe

Người mở đường: Ivan Vilotijevic (Sécbia)

Thời điểm bắt đầu: 2005

Tiềm năng việc làm: 150.000

Ivan Vilotijevic đã học tại Đại học Belgrade và Viện Công nghệ Massachusetts. Nghiên cứu của ông về tác động xúc tác của loài tảo đỏ dinoflagellates đem lại những hiểu biết sâu sắc cho phép ngành công nghiệp một ngày nào đó cũng có một khả năng giống như thế, nghĩa là chỉ dùng nước để đạt tới những gì mà ngày nay phải cần đến dung môi hóa học. Trong việc sản xuất công nghiệp, dung môi được xem như một yếu tố then chốt để làm tăng tốc độ phản ứng hóa học nhằm đạt kết quả nhanh hơn. Tảo có thể tạo ra polyester với dung môi là nước, trong khi thông thường việc sản xuất polyme phải dựa vào axit sunfuric. Thật vậy, nước mang lại năng suất cao cho hầu hết mọi phản ứng hóa học cần thiết đối với các hệ thống tự nhiên. Phương pháp sử dụng dung môi nước sẽ loại trừ rủi ro nghề nghiệp và giảm bớt tổn hại môi trường. Nó cũng sẽ làm đảo ngược xu hướng tập trung hơn nữa trong hoạt động sản xuất, cho phép đa dạng hóa ngành công nghiệp chế tạo, đồng thời cung ứng nhiều việc làm chất lượng cao.

Tiêm không đau

Người mở đường: Masayuki Okano (Nhật Bản)

Thời điểm bắt đầu: 2004

Masayuki Okano, chủ tịch công ty Okano Kogyo, nổi tiếng là “nhà ảo thuật làm đồ kim loại.” Ông đã thiết kế kim tiêm không đau theo hình dạng cái vòi muỗi. Nguyên mẫu là một cuộn hình chóp nón cực nhỏ làm bằng thép không rỉ mà đường mép được hàn kín lại. Ngày nay, kim tiêm Nanopass 33 của ông do công ty Terumo Corporation sản xuất là tiêu chuẩn của loại kim tiêm dưới da không đau. Nanopass 33 đặc biệt được ưa chuộng trong số hàng triệu người mắc bệnh tiểu đường, và có lẽ là sản phẩm được sử dụng nhiều thứ nhì (chỉ sau khóa dán Velcro) trong số các sản phẩm mô phỏng cách hoạt động của tự nhiên.

NHỮNG CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG ĐẨY NHANH TIẾN ĐỘ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

Nhóm đổi mới thứ ba này đem lại những hiểu biết mới mẻ về một tập hợp những công nghệ được phát triển riêng lẽ nhưng có thể kết hợp hoạt động như trong một quan hệ cộng sinh. Nó có khả năng tạo ra một tác động lớn hơn, đặc biệt trong lĩnh vực việc làm.

Danh mục những đổi mới ấy mô tả sự đa dạng từ những việc kinh doanh có tính đổi mới đã vào được thị trường cho đến một nhóm công nghệ thể hiện những ý tưởng lớn nhưng cần nhiều thời gian hơn để thành công về mặt thương mại. Điều then chốt là phải kết hợp các công nghệ này với nhau, tạo ra những tác động cộng năng nhằm giành được ưu thế chiến lược trên thị trường.

Lọc sạch nước – Nhóm protein aquaporin

Lĩnh vực: nước sạch, sức khỏe, năng lượng

Người mở đường: Peter Agre (Hoa Kỳ), Andrew Rankin, Eric Wolff (Anh)

Thời điểm bắt đầu: 2003

Tiềm năng việc làm: 300.000

Peter Agre từ Viện Nghiên cứu sốt rét John Hopkins (Hoa Kỳ) nhận giải Nobel hóa học năm 2003 nhờ đã khám phá nhóm chất aquaporin, những protein nằm trong màng tế bào và có chức năng điều hòa lưu lượng nước qua màng ấy với tốc độ một ngàn tỉ phân tử trong một giây. Khám phá của ông mở đường cho nhiều nghiên cứu về mặt sinh hóa, sinh lý học và di truyền học của những kênh dẫn nước qua màng tế bào. Công ty Đan Mạch Aquaporin muốn chứng minh tính khả thi của việc dùng nhóm chất aquaporin để lọc sạch nước và bắt đầu làm marketing cho những sản phẩm đầu tiên trong năm 2011. Vì đây là một ứng dụng hết sức hữu ích nên đầu tư dài hạn vào lĩnh vực này có khả năng sẽ là một cuộc “đánh cá chắc ăn”.

Trong thiên nhiên, hàng trăm loài từ vi khuẩn, cây cho đến thú vật có khả năng làm sạch nước. Chim cánh cụt là một trường hợp nghiên cứu hấp dẫn. Andrew Rankin và Eric Wolff (Anh) đến Nam cực trong một cuộc thám hiểm đặc biệt cho trung tâm nghiên cứu môi trường British Antarctic Survey đã đặc biệt lưu ý đến khả năng khử muối của những tuyến dưới mắt chim cánh cụt. Các tuyến ấy có chức năng như thận của người nhưng hoạt động hiệu quả hơn nhiều. Nghiên cứu những hiện tượng tự nhiên khác thường như thế có thể dẫn đến những giải pháp có tiềm năng đáp ứng các nhu cầu cơ bản của chúng ta. Những công nghệ thay thế quá trình thẩm thấu nghịch chắc chắn sẽ đem lại thu nhập và việc làm cho cộng đồng và ngành công nghiệp trên khắp thế giới.

Hệ thống đường ống cho những tòa nhà

Lĩnh vực: sức khỏe, năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Björn Bellander (Thụy Điển)

Thời điểm bắt đầu: 1990

Tiềm năng việc làm: 500

Björn Bellander quan sát cách thức vận hành những cơ cấu dẫn đầu vào (thức ăn, không khí hít vào) và đầu ra (chất thải, không khí thở ra) của các hệ thống hô hấp và tiêu hóa của con người. Thực tế các hệ thống ấy kết hợp những ống dẫn chất rắn, chất lỏng và khí. Dựa trên quan sát này, Bellander thiết kế một loạt van đơn giản hóa triệt để hệ thống đường ống cần thiết để điều hòa dòng vào, dòng ra và lưu lượng, cũng như để phân phối bên trong cấu trúc. Ngày nay, thiết kế của ông được công ty hữu hạn Splitvision (Thụy Điển) chào bán với thương hiệu Split Box. Toàn bộ công nghệ này làm giảm mức thất thoát năng lượng, cả trong hệ thống điều hòa không khí lẫn hệ thống nước nóng, cũng như xử lý mọi chất thải. Qua đó, vật liệu, lao động và năng lượng đều được tiết kiệm. Việc sản xuất, lắp đặt và bảo quản bộ điều khiển ấy có lẽ chỉ tạo ra một số việc làm bằng số mất đi do không sử dụng hệ thống cũ nữa; tuy nhiên, thu nhập chắc sẽ cao hơn.

Tế bào quang năng màng mỏng

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Michael Graetzel (Thụy Sĩ), Alan Heeger (Hoa Kỳ)

Thời điểm bắt đầu: 2003

Tiềm năng việc làm: 500.000

Năm 1991, Michael Graetzel từ trường Cao đẳng Bách khoa Lausanne (Thụy Sĩ) đã sáng chế một tế bào quang năng sử dụng một chất màu từ lá cây để sản xuất điện. Đó là một tế bào đơn giản, rẻ và có hiệu quả năng lượng. Phương pháp mới của Graetzel là một hệ hình (paradigm) mới thay thế hệ hình quang - voltaic với những công nghệ đòi hỏi rất nhiều năng lượng đầu vào. Một nhà nghiên cứu vĩ đại khác, Alan Heeger từ Đại học California ở Santa Barbara, người đoạt giải Nobel hóa học năm 2000, đã hỗ trợ việc đưa sản phẩm của Graetzel ra thị trường bởi công ty Konarka, đồng thời bổ sung bằng nhiều bí quyết và bằng sáng chế của mình. Công ty Konarka đã cấp giấy phép sử dụng công nghệ của Graetzel và đang hoạt động hết công suất từ một cơ sở ở xứ Wales (Anh).

Trong lĩnh vực quang năng còn nhiều cải tiến khác, chẳng hạn như năng lượng mặt trời tập trung lấy cảm hứng từ con chuồn chuồn là một đổi mới mà công ty Tây Ban Nha Abengoa đã áp dụng thành công và có kế hoạch mở rộng sản xuất.

Chắc hẵn các công nghệ ấy sẽ khống chế thị trường trong tương lai và có thể thay thế hoàn toàn công nghệ quang - voltaic. Các thiết bị quang năng màng mỏng sẽ càng ngày càng nhỏ hơn, còn các cơ sở năng lượng mặt trời tập trung sẽ càng ngày càng lớn hơn; tổng số việc làm được tạo ra sẽ rất đáng kể.

Bảo tồn năng lượng bằng cách thu hồi nhiệt

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Brian McNab (Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 50.000

Brian McNab, giáo sư sinh học ở Đại học Florida, nghiên cứu về sinh thái sinh lý học (physiological ecology), đa dạng động vật và vô số những cơ chế cho phép chúng sống khắp mọi nơi, từ Nam cực đến sa mạc Sahara, từ rừng mưa nhiệt đới đến vực thẳm đại dương. Ông xem xét quá trình tạo năng lượng nhằm giải thích những phản ứng – vật lý, hóa học và sinh học – của một sinh vật trước những thách thức đối với sự sinh tồn của nó. Các loài thú điều chỉnh quá trình chuyển hóa của chúng nhằm thích nghi với những thay đổi bên ngoài. Một số loài sử dụng phương pháp thẩm thấu, quá trình trao đổi khí hay hấp thu nhiệt. Cá thu vây xanh có thể chịu đựng độ chênh lệch nhiệt độ tới 38 độ Celsius. Nó có một bộ phận trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng máu và mang của nó. Trong khi hiệu quả thu hồi nhiệt thải công nghiệp đạt tỉ lệ tối đa 95%, các hệ thống tự nhiên hoạt động theo mô hình thác nước nhiều tầng đạt tỉ lệ 99%. Nghĩa là hầu hết nhiệt lượng tiêu dùng hiện nay có thể được thu lại để sưởi ấm hay làm mát tại chỗ, hoặc để sản xuất điện (chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng). Những phương pháp mới để trao đổi nhiệt là công việc của tương lai, và việc làm sẽ được tạo ra nhanh chóng khi áp dụng chúng.

Bảo tồn năng lượng bằng cách quản lý nhiệt

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Roger Seymour (Úc), Anna Maria Angioy (Ý), Kikukatsu Ito (Nhật)

Tiềm năng việc làm: 20.000

Roger Seymour, một nhà động vật học tại trường Đại học Adelaide, nghiên cứu hiện tượng tạo ra nhiệt ở cây. Cây phát nhiều nhiệt đến nỗi hoa của nó có thể làm tuyết tan được. Tất cả các mô cây tự sưởi ấm được biết cho đến nay đều có chức năng sinh sản. Hoa loa kèn dead horse (Helicodiceros muscivorus) vượt trội hơn mọi loài khác, kể cả bông sen thiêng liêng mà quyển sách này đã loan báo nhiều lần. Loại huệ ấy nổi tiếng vì có khả năng giữ ấm hoa của nó ở nhiệt độ từ 30 đến 36ºC, ngay cả khi nhiệt độ chung quanh thấp tới 10ºC. Tác dụng của những yếu tố vật lý và sinh hóa trong cây cối và loài vật có máu lạnh có thể khiến người ta phải thay đổi cách quản lý nhiệt. Hàng chục khả năng lựa chọn mà những loài sinh vật ấy hoàn thiện sẽ là nguồn cảm hứng cho các nhà sáng chế nhằm đáp ứng những nhu cầu khác nhau của xã hội, giống như trong các hệ sinh thái tự nhiên vậy. Kikukatsu Ito từ Đại học Iwate đã nhận được nhiều bằng sáng chế nhờ thuật toán cho phép hệ thống sưởi ấm cây thích nghi với độ sáng và thời điểm trong ngày. Thuật toán này có thể dễ dàng thay thế thuật toán đã lỗi thời của Honeywell về điều hòa không khí.

Giảm sức cản nhằm tăng lực nâng

Lĩnh vực: năng lượng, ô nhiễm tiếng ồn

Người mở đường: Frank Fish (Canađa), Tim Finnigan (Úc)

Tiềm năng việc làm: 10.000

Frank Fish, giáo sư trường Đại học West Chester ở Pennsylvania (Hoa Kỳ), đã nghiên cứu cách thức cá voi làm giảm sức cản của nước. Ông kết luận là phương pháp ấy có thể được kết hợp với năng lượng gió nhằm tăng lực nâng lên.

Những thử nghiệm trong đường hầm gió cho thấy cái chân chèo sần sùi của cá voi lưng gù ít bị sức cản và dễ dàng được nâng lên hơn so với những mặt phẳng nhẵn nhụi của thân máy bay hay cánh quạt của tuabin gió. Whalepower, công ty của Frank Fish đóng tại Toronto đã phát triển nhiều ứng dụng có thể thương mại hóa nhờ đặc tính giảm ô nhiễm tiếng ồn thường được liên hệ đến tuabin gió. Nhiều ứng dụng tương tự đang được phát triển có thể làm giảm ma sát và sức cản, đồng thời tăng lực nâng lên. Những ứng dụng ấy giúp chúng ta đạt tới một hệ thống sản xuất có hiệu quả năng lượng lớn hơn.

Thiết kế xe Mercedes Benz lấy cảm hứng từ loài cá bò hòm (Ostracion cubicus) có vẻ như phản trực giác. Giống như con vật sống ở rặng đá ngầm ấy, chiếc ô tô cũng có hình thù vuông vức tuồng như không có tính khí động học. Nhưng cá hòm và chiếc xe mô phỏng nó kết hợp tính toàn vẹn cấu trúc với trọng lượng nhẹ nhằm đạt mức tiết kiệm năng lượng tối đa, tính dễ điều khiển và trạng thái cân bằng.

Một đổi mới bắt nguồn từ việc nghiên cứu khả năng lợi dụng lực thủy triều của tảo bẹ khổng lồ. BioPower Systems, một công ty Úc mới thành lập đóng tại Sydney, đã phát triển những thiết bị gồm nhiều mô-đun có thể thu năng lượng từ chuyển động lên xuống của sóng biển và thủy triều, biến đổi thành năng lượng sử dụng được và có khả năng hòa lưới điện. Đặt dưới mặt biển, các hệ thống mang thương hiệu bioWAVE và bioSTREAM của công ty ấy cùng nhấp nhô, lắc lư theo sóng nước.

Các đổi mới trong lĩnh vực sản xuất và nâng cao hiệu quả năng lượng nói trên vượt quá những cải tiến quen thuộc, nhưng chúng chỉ là mấy mục đầu trong một danh mục dài gồm những đổi mới cùng loại sẽ xuất hiện. Chúng có thể tạo nên một nền tảng mới cho những nhà doanh nghiệp muốn phá bỏ độc quyền sản xuất năng lượng, bảo đảm cho các hệ thống đa dạng ở địa phương có đủ sức cạnh tranh nhằm đáp ứng nhu cầu tại chỗ như trong suốt quá trình tiến hóa của tự nhiên.

Quang học

Lĩnh vực: năng lượng, ô nhiễm tiếng ồn

Người mở đường: Joanna Aizenberg (Hoa Kỳ)

Joanna Aizenberg vừa tốt nghiệp Đại học Mát-xcơ-va với bằng cử nhân lý hóa đã nhanh chóng đạt được những kiến thức mới mẻ và sâu rộng về cách thức loài bọt biển tạo ra sợi thủy tinh có thể truyền ánh sáng tốt hơn sợi quang thông thường. Phát hiện chính của chị là tính đa năng của sợi thủy tinh bọt biển. Ngoài khả năng truyền ánh sáng, nó còn có sức căng lớn, lại vừa hết sức mềm dẻo. Aizenberg khám phá ra rằng cơ sở hóa học của nó rất đơn giản bởi vì đời sống ở biển sâu phải dựa vào những gì hiện hữu nơi ấy. Nghiên cứu của chị có thể giúp thu nhỏ dấu chân carbon của ngành viễn thông một cách đáng kể. Việc sản xuất sợi quang đòi hỏi nhiệt độ cao và hóa chất có tính axit, trong khi bọt biển chỉ cần nhiệt độ của môi trường chung quanh và hóa chất có tính kiềm. Việc thay thế sợi quang thông thường hiện nay bằng sợi bọt biển không tạo thêm việc làm, chỉ mang lại lợi ích tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm tiếng ồn. Có lẽ chúng ta cũng sẽ hiểu được khả năng thông tin rất chính xác và mau lẹ của cá heo và áp dụng vào lĩnh vực truyền thông.

Quang học của sinh vật biển

Lĩnh vực: năng lượng, ô nhiễm tiếng ồn

Người mở đường: Joanna Aizenberg (Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 3.000

Joanna Aizenberg mở rộng nghiên cứu của mình sang sao biển rắn (brittle star), loài vật tạo ra ở nhiệt độ môi trường chung quanh những thủy tinh thể hoàn hảo có khả năng giảm thiểu quang sai, tối ưu hóa cường độ ánh sáng, điều chỉnh tiêu điểm và phát hiện ánh sáng từ những hướng nhất định. Hiểu biết của chị có thể cho phép kiểm soát quá trình kết tinh trong ngành chế tạo thiết bị điện tử cao cấp, vì những thiết bị này đòi hỏi vật liệu gốm và bán dẫn, tất cả đều là sản phẩm của quá trình khoáng hóa sinh học.

Quang học lấy cảm hứng từ tự nhiên có tiềm năng lớn trong việc cải tiến quá trình thu hình và có triển vọng tạo ra những hệ thống quang học cần ít thấu kính hơn và những thấu kính nhẹ hơn các hệ thống thông thường. Các áp dụng mới nhất bao gồm thấu kính mô phỏng thấu kính màng mỏng của bạch tuộc và một ống kính góc rộng gồm ba thấu kính dùng trong những hệ thống giám sát.

Logic của các thủy tinh thể nói trên cũng có thể là logic của những lăng kính âm học của cá heo hồng. Vì nơi sinh sống dưới nước giới hạn tầm nhìn, cá heo hồng sử dụng âm thanh – một chuỗi tiếng lách cách – phát về phía đối tượng, phản hồi trở lại và được biến điệu bởi cơ quan định vị hình bầu dục nằm sau trán của chúng. Cơ quan này được cấu tạo bởi những lipit có tỉ trọng khác với môi trường nước chung quanh, hoạt động như những thấu kính âm học, nên hệ thống “ra-đa dưới nước” ấy có tác dụng.

Một khi chúng ta phát triển và tập hợp các công nghệ dựa vào tự nhiên thành những giải pháp thực dụng, chúng có thể bổ sung lẫn nhau để cung cấp hàng loạt sản phẩm và dịch vụ hữu ích.

Máy trợ thính lấy cảm hứng từ cách truyền thông của voi

Lĩnh vực: sức khỏe

Người mở đường: Caitlin O’Connell-Rodwell

Caitlin O’Connell-Rodwell, cộng tác viên khoa học tại trường Cao đẳng Y khoa thuộc Đại học Stanford, đã nghiên cứu cách thông tin của loài voi và khám phá ra rằng nó được hợp thành bởi hai loại âm thanh khác nhau – một loại truyền trong không khí, còn loại kia thông qua đất như một làn sóng địa chấn và có thể được truyền xa gần gấp đôi. Sóng dao động do voi tạo ra khi giậm chân xuống đất có thể lan xa đến 20 dặm. Nhờ vậy, voi có khả năng truyền thông với nhau bằng những tín hiệu dao động.

Công trình nghiên cứu của O’Connell-Rodwell có lẽ sẽ dẫn đến những bước đột phá trong việc thiết kế và chế tạo máy trợ thính. Kết hợp máy trợ thính tương lai ấy với một thiết bị tí hon sử dụng năng lượng từ chênh lệch giữa thân nhiệt và nhiệt độ chung quanh sẽ là một ân huệ cho những người khiếm thính. Hàng năm, họ phải mua 2,5 triệu máy trợ thính, nếu chỉ tính riêng ở Hoa Kỳ.

Sản xuất silic oxit

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả vật liệu, tiết giảm chi phí

Người mở đường: Nils Kröger (Đức)

Tiềm năng việc làm: 70.000

Lúc đầu, nhà sinh vật học Nils Kröger ở Đại học Regensberg (Đức) có nhiệm vụ nhận dạng một protein tạo ra silic oxit trong tảo cát. Protein này cho phép hạt silic oxit hình thành trong vài phút, thay vì trong nhiều giờ như thông thường. Kết quả đột phá cơ bản ấy được Joanna Aizenberg bổ sung bằng sự hiểu biết của mình. Nghiên cứu của họ có lẽ sẽ dẫn đến phương pháp giúp ngành vi điện tử và công nghiệp viễn thông trở nên bền vững.

Việc sản xuất silic oxit bằng những chip tự lắp ráp theo một thứ tự nhất định tương tự mô hình tảo cát đã mở đầu quá trình thay thế một ngành công nghiệp cần nhiều nguyên liệu và năng lượng bằng những khả năng ít độc, ít chất thải và tiết kiệm năng lượng. Phương pháp kết tủa silic oxit mà tảo cát hoàn thiện là một đổi mới được thương mại hóa bởi công ty Nga mới thành lập NT-MDT. Nếu đổi mới ấy dẫn đến việc tính toán lại chi phí đầu tư và vận hành cho ngành công nghiệp bảng mạch tổng hợp, thì chi phí đầu tư trong ngành này cũng như gánh nặng cho môi trường sẽ giảm.

Âm học

Lĩnh vực: năng lượng, ô nhiễm tiếng ồn

Người mở đường: Ron Hoy, Ron Miles (Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 1.000

Ron Hoy và Ron Miles thuộc Đại học Cornell đã nghiên cứu loài ruồi ormia ở Brazil và hiểu rằng chúng có thể định vị nguồn âm thanh, một khả năng mà máy trợ thính không có được. Ruồi kết hợp cơ học với âm học để biết đường tránh một con thú săn mồi háu ăn. Sự hiểu biết và vận dụng khả năng ấy, cùng với những đổi mới không sử dụng pin của Jorge Reynolds sẽ mở đường cho việc thiết kế những máy trợ thính hoạt động tối ưu và hoàn chỉnh về mặt hệ thống. Ngoài ra, nếu kết hợp phương pháp sản xuất điện từ lực ép với khả năng định vị của ruồi ormia thì có thể đưa vào thị trường một số lượng bất kỳ những thiết bị điện nhỏ hoạt động tốt và chuyên biệt hơn những kiểu hiện nay.

Loài dơi cho thấy một khả năng cải tiến những công nghệ liên quan đến an ninh sân bay. Hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu Vi điện tử Quốc gia Ai-len và Viện Fraunhofer ở Đức, công ty Ai-len chuyên kinh doanh các bộ phận lắp ráp Farran Technology đã phát triển một hệ thống an ninh có thể hiển thị mọi vật thể, chớ không chỉ những vật bằng kim loại. Máy camera Tadar (quả thật gọi theo tên loài dơi Tadarida ở Brazil) sử dụng bước sóng ba milimét như loài dơi nhằm phát hiện và nhận dạng những vật đáng ngờ ẩn trong quần áo. Bộ cảm biến của nó có thể khám phá những bức xạ phát ra tự nhiên hay phản hồi từ những vật thể. Chúng hoàn toàn vô hại. Qua tương phản nhiệt giữa cơ thể con người và mọi vật ẩn trong quần áo, dù bằng kim loại, á kim, nhựa hay chất lỏng, các vật ấy đều được phát hiện và nhận dạng bằng một hình ảnh rõ ràng. Hệ thống nói trên cũng có thể được dùng để nhìn qua mây hoặc sương mù theo cách dơi sử dụng tín hiệu tần số cao để định hướng bay hay xác định vị trí con mồi côn trùng trong bóng tối.

Khả năng phát hiện lửa rừng của bọ ngọc thuộc giống Melanophila có thể giúp chúng ta phát triển một hệ thống báo cháy sớm. Theo quan sát của nhà côn trùng học Canađa William George Evans, những lỗ nhỏ tí ở hai bên mình con bọ có thể khám phá bức xạ hồng ngoại phát ra từ ngọn lửa cách xa đến 80 kilomet. Những nhà khoa học ở Đại học Bonn (Đức) đang thực hiện cuộc nghiên cứu khả năng ấy nhằm thiết kế những nguyên mẫu cảm biến mang đặc tính tương tự. Mục tiêu của họ là chế tạo một thiết bị cơ học cảnh báo nguy cơ cháy rừng với giá hạ. Nhưng một khi đã đạt tới thiết kế tối ưu và tính tiện dụng, chắc cũng sẽ có những ứng dụng trong thương mại, quân sự và tiêu dùng.

Kiểm soát nhiệt độ

Lĩnh vực: năng lượng, hiệu quả nguyên vật liệu

Người mở đường: Virginia Walker, Brandon Brown (Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 2.000

Làm việc tại trường Queen’s University ở Kingston (Canada), Virginia Walker và các đồng nghiệp của mình đã tìm được một cách tiếp cận mới nhằm đạt hiệu quả năng lượng: sản xuất một chất chống đông sạch. Mọt bột vàng ( Tenebrio molitor ) tạo ra một protein có đặc tính chống đông hiệu quả hơn glycôla ít nhất một trăm lần nhưng chỉ cần axit amino. Glycola là một hóa chất độc đang là tiêu chuẩn thị trường và có nguồn gốc từ dầu lửa.

Theo kết quả nghiên cứu của Brandon R. Brown ở Đại học San Francisco (Hoa Kỳ), cá mập tiết ra một chất keo đặc biệt giúp nó nhận ra những chênh lệch nhiệt độ rất nhỏ báo hiệu có con mồi ở gần đó. Có lẽ cá mập đã phát triển những cảm ứng điện biến đổi gradien nhiệt độ rất nhỏ thành dòng điện với điện áp vừa đủ để phát hiện con mồi. Brown nhận thấy một chênh lệch chỉ tới 1 độ Celsius có thể tạo ra một điện áp đến 300 micrôvôn. Những chất keo như thế là nguồn năng lượng đáng được nghiên cứu. Việc sử dụng những chất keo và protein với tác dụng ấy sẽ dẫn đến những ứng dụng mới và những giải pháp đặc thù cho nhiều ngành công nghiệp.

Điều tiết nước

Lĩnh vực: nước, năng lượng, hiệu quả vật liệu

Người mở đường: Julian Vincent (Anh, Hoa Kỳ)

Tiềm năng việc làm: 2.500

Julian Vincent từ Đại học Bath được xem như người đứng đầu khoa mô phỏng sinh học ở Anh. Kiến thức chuyên môn của ông trãi rộng từ đàn dây cho tới loài gián sa mạc. Nhờ những cấu trúc tựa bàng quang, loài gián đào hang trong sa mạc (Arenivaga investigata) có khả năng làm ngưng tụ hơi nước khi cầu cao hơn cung và làm nước bốc hơi khi cung lớn hơn cầu. Cả hai loài nhện nước và muỗi nước đều phát triển một loại sáp kỵ nước bao phủ lông chân của chúng. Điều ấy cho phép chúng di chuyển trên nước mà không bị ướt. Hoạt động hết sức chính xác của các loài côn trùng nói trên gợi ra những giải pháp khả thi đặc biệt hấp dẫn đối với ngành công nghiệp vi điện tử cũng như các công ty phát triển những thiết bị vi cơ điện tử mới nổi.

Kiểm soát giao thông

Lĩnh vực: năng lượng

Người mở đường: Darya Popiv (Đức)

Tiềm năng việc làm: 25.000

Tình trạng tắc nghẽn giao thông không những gây nên stress và căng thẳng cho người tham gia giao thông mà còn có tác động tiêu cực đối với kinh tế và môi trường. Darya Popiv từ Đại học Khoa học Munich đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về trí thông minh bầy đàn của loài côn trùng. Chị đề nghị là sự tương tác giữa các ô tô trong mẫu hình giao thông nên phù hợp với các thông số dùng cho việc mô hình hóa trí thông minh bầy đàn. Các mô hình của chị sử dụng phần mềm mô phỏng giao thông SuRJE (Swarm under R&J using Evolution) phát triển bởi Ricardo Hoar và Joanne Penner tại Đại học Calgary (Canada). Phần mềm này áp dụng các nguyên tắc của trí thông minh bầy đàn. Popip đã đưa vào thuật toán nhóm chất pheromone , công cụ thông tin bằng hóa chất giữa các cá thể trong một bầy côn trùng. Chị đưa ra đề nghị là việc mô phỏng giao thông dựa trên thông minh bầy đàn nên cho phép xe cộ có khả năng phát và nhận những chất pheromone , y hệt như loài kiến. Ý nghĩa vật lý của những pheromone mạnh hơn là những tín hiệu nhìn thấy và nhận biết được như đèn phanh, tín hiệu rẽ và khả năng tăng tốc hay giảm tốc.

Ngoài ra, còn có nhiều ứng dụng khác, chẳng hạn như việc giảm bớt hàng nối đuôi chờ thiết bị kéo người trượt tuyết lên cao. Nhìn sơ qua phần mềm thương mại cũng thấy ứng dụng ấy không những sinh lợi mà còn phát triển nhanh chóng và tạo ra nhiều việc làm lương hậu.

THỰC PHẨM ĐẶC BIỆT ĐỂ TƯ DUY

Cuối cùng, chúng tôi xin trình bày một vài khám phá có khả năng truyền cảm hứng và khơi gợi ước mơ cho chúng ta.

Chắc các bạn còn nhớ loài ếch đã tiệt chủng mà chúng tôi mô tả phía trên. Đó là thực tế của xã hội hiện đại. Trong bước tiến vội vã, chúng ta có thể gây ra những hậu quả không chủ ý và bỏ qua cơ hội học tập những giải pháp mà các hệ thống tự nhiên đã phát triển qua hàng triệu năm tiến hóa.

Các trường hợp trước đây cho thấy khả năng thúc đẩy hệ thống kinh tế và những mô hình kinh doanh của chúng ta bằng cách sử dụng những hệ thống và tập hợp công nghệ tự nhiên đẩy nhanh tiến trình đổi mới, đáp ứng nhu cầu cơ bản của mọi người. Số việc làm tiềm năng đạt gần sát 100 triệu, một con số khó có thể làm ngơ. Các dự án sau cùng dưới đây cho thấy viễn cảnh về những gì sẽ đến, đồng thời cảnh báo về những tổn thất mà chúng ta phải gánh chịu nếu không bảo vệ tính đa dạng sinh học phong phú và không để các hệ thống tự nhiên được tự do tiến hóa theo nhịp điệu xác định bởi các lực vũ trụ mà tự nhiên đã vận dụng phù hợp với lợi ích của mọi loài.

Thiết bị giảm xóc

Lĩnh vực: an toàn

Người mở đường: Juhachi Oda, Kenichi Sakano (Nhật Bản)

Năm 2002, Ivan Schwab, giáo sư trường Đại học California ở thành phố Davis, là người đầu tiên đặt câu hỏi tại sao chim gõ kiến không bao giờ mắc chứng nhức đầu. Khi những nhà điểu học Nhật Bản nghiên cứu toàn bộ mỏ, sọ và thân mình chim gõ kiến, họ nhanh chóng hiểu sự tài tình của loài chim mỏ dài ấy. Nó có một túi chất lỏng nằm sau mỏ làm giảm sốc do việc mổ liên tục gây ra trong khi ăn, làm tổ và gọi mái. Khả năng của chim gõ mõ trở nên quen thuộc với Juhachi Oda từ Đại học Kanazawa và Kenichi Sakano (công ty Toyota), đã truyền cảm hứng cho họ để thiết kế hệ thống giảm xóc cho xe cơ giới. Góp phần vào sự an toàn và dễ chịu cho người đi xe, đổi mới ấy sẽ không tạo thêm việc làm, nhưng có lẽ khiến con người phải kính nể chim gõ kiến và những loài vật đặc biệt khác trên Trái Đất.

Phục hồi sau khi phơi nhiễm bức xạ

Lĩnh vực: sức khỏe

Người mở đường: Nicolas Leulliot (Pháp)

Nicolas Leulliot, giáo sư trường đại học Université Paris Sud, cùng với những đồng nghiệp của ông từ Đại học Zurich đã khám phá một vi khuẩn có tên Deinococcus radiodurans không những chịu được bức xạ mà còn có khả năng sửa chữa những hư hại do sóng điện từ gây ra. Trong khi E. coli , loại vi khuẩn thường có trong ruột người, chỉ có thể sửa chữa vài liên kết trong ADN của tế bào, Deinococcus có khả năng phục hồi khoảng 500 liên kết. Như chúng tôi đã đề cập trước đây, khả năng tự phục hồi là một trong những đặc tính độc đáo của các hệ thống tự nhiên. Dù bị lỗi hay hư hại, chúng đều có thể nhờ sức sống mà hồi phục trở lại, giống như một xương gãy hay một vết thương mở có thể trở nên lành lặn vậy. Khả năng sửa chữa ADN với vận tốc và cường độ như thế của vi khuẩn cần được nghiên cứu thêm nhiều năm hay thậm chí nhiều thập kỷ nữa.

Đốt mỡ thay vì đốt đường

Lĩnh vực: sức khỏe

Người mở đường: Chen Chi Lee (Hoa Kỳ)

Chen Chi Lee, một nhà phân tử học ở Đại học Texas, đã khẳng định điều phỏng đoán của John P. Craven, trước đây là cố vấn trưởng về khoa học của Hải quân Hoa Kỳ: có thể biến đổi đơn giản quá trình chuyển hóa từ phản ứng đốt đường sang đốt mỡ trong cơ thể người bằng cách gây ra trạng thái lờ đờ hay ngủ đông tạm thời. Một số loài vật có thể bảo tồn năng lượng bằng cách hạ thấp nhiệt độ cơ thể và mức độ hoạt động lúc ban đêm. Trong những lúc như thế, chúng lấy năng lượng từ lớp mỡ. Craven đã kiểm tra giả thiết của mình và thành công trong việc làm giảm lượng mỡ dư thừa bằng cách bọc cổ tay và cổ chân trong nước đá vào lúc đêm. Trong khi đó, Lee đề nghị dùng một phốtphát phức hợp để gây ra trạng thái ngủ đông tạm thời. Trạng thái ấy khiến cơ thể rút mỡ từ nguồn dự trữ của nó. Đó là những phương pháp tự nhiên trị chứng cao huyết áp, bệnh tiểu đường và các bệnh tim mạch vành.

Tôn trọng đa dạng sinh học

Người mở đường: Ximena Nelson (New Zealand)

Ximena Nelson làm việc tại Đại học Canterbury ở thành phố Christchurch (New Zealand), quan sát thấy loài nhện nhảy Đông Phi nhờ một hệ thống cảm ứng mà có khả năng chọn thức ăn ưa chuộng của nó – muỗi nhiễm ký sinh trùng gây ra bệnh sốt rét. Với thị lực hết sức tốt, con nhện chỉ lớn năm milimét ấy có thể phân biệt muỗi sốt rét với muỗi thường tốt hơn bất cứ người nào và tấn công chúng hết sức chính xác. Trong tương lai, có lẽ chúng ta nên tiếp tục nghiên cứu nhãn lực của loài nhện nhảy và tìm hiểu những khả năng khác của chúng: bò qua hầu hết mọi địa hình, kể cả mặt kiếng và nhận biết những màu sắc trong vùng cực tím.

Độ chua của dạ dày

Lĩnh vực: sức khỏe

Người mở đường: Michael Tyler (Úc)

Thời điểm bắt đầu: 1985

Michael Tyler từ Đại học Adelaine khám phá khả năng độc nhất vô nhị của loài ếch ấp trứng trong dạ dày ( Rheobatrachus silus ). Sau khi trứng được ếch mẹ đẻ ra ngoài và thụ tinh, ếch mẹ nuốt trứng vào bụng. Môi trường có độ đậm đặc như nước thịt đông bao quanh trứng chứa một chất đặc biệt làm ngưng việc sản xuất axit clohydric trong dạ dày ếch mẹ. Nó không ăn suốt thời gian 6 tuần ếch con ở trong dạ dày của nó. Nếu như có thể tiếp tục nghiên cứu ếch Rheobatrachus , chắc chúng ta đã tìm được một giải pháp thực tiễn cho vấn đề dư thừa axit trong dạ dày đã tác động đến sức khỏe của hàng triệu người. Nếu như nó không bị tiệt chủng, những bệnh có nguồn gốc từ vi khuẩn ưa axit có lẽ đã được giải quyết bởi việc nghiên cứu, học tập khả năng ấp trứng trong dạ dày của loài ếch ấy. Mong sao cho điều mất mát này khiến chúng ta biết tôn trọng, hỗ trợ và phục hồi đa dạng sinh học của hành tinh chúng ta.

100 ÐỔI MỚI NHẰM VƯỢT QUA NHỮNG THỬ THÁCH CỦA THỜI ÐẠI CHÚNG TA

TẠO MÔ HÌNH THÁC NHIỀU TẦNG NHƯ CÁC HỆ SINH THÁI
HẠNG MỤC ĐỔI MỚI | CƠ HỘI KINH DOANH | ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU/DOANH NGHIỆP | NGƯỜI MỞ ĐƯỜNG | LOÀI LIÊN QUAN | TRANG MÔ TẢ
1. Tái tạo rừng mưa | nước, thực phẩm, nhiên liệu, giá trị đất, tín dụng carbon, phục hồi đa dạng sinh học, sinh kế | Las Gaviotas (Columbia) | Paolo Lugari | thông Pinus caribaea và nấm Pisolithus tinctorius |
2. Canh tác và chế biến thực phẩm theo mô hình thác nhiều tầng | thực phẩm sản xuất và chế biến tại địa phương, nước sạch, nhiên liệu sinh học, vườn đô thị | Songhai (Benin) | Linh mục Godfrey Nzamujo | dòi |
3. Thịt quả thành thực phẩm | nấm, nhiên liệu sinh học, đồ ăn gia súc, nông sản xuất khẩu, thực phẩm cho địa phương | Hương Cảng, Columbia, Zimbabwe, Serbia | Shuting Chan, Carmenza Jaramillo, Ivanka Milenkovic, Chido Govero | cây, nấm, thú vật |
4. CO 2 thành thực phẩm và nhiên liệu | thu hoạch carbon, thực phẩm, nhiên liệu sinh học, chất dẻo sinh học | Đại học Rio Grande do Sul (Brazil) | Jorge Alberto Vieira Costa, Lucio Brusch da Fraga | tảo spirulina (Arthrospira platensis) |
5. Sản xuất bia theo mô hình thác nhiều tầng | bia, nấm, bánh mì, xúc xích, nhiên liệu sinh học, nước | Namibia; Đức, Hoa Kỳ, Nhật, Thụy Điển | George Chan, Jim Lueders | cây, nấm, thú vật, tảo, vi khuẩn |
6. Tơ tằm thay thế thép | chất thay thế thép và titan, thiết bị y tế, hàng tiêu dùng từ dao cạo đến mỹ phẩm | Oxford Biochemicals (Anh); Đức | Fritz Vollrath | tằm, nhện cầu vàng |
7. Nhà ở bằng tre | nước, cố định carbon, vật liệu xây dựng, hóa chất sinh học | Manizales (Columbia); Bali (Indonesia), Đại học Bremen (Đức) | Simon Velez, Carolina Salazar, Linda Garland, Klaus Steffens | tre Guadua angustifolia |
8. Vật liệu dùng để xây dựng nhà ở mau lẹ, ít tốn kém | giấy tái chế thành vật liệu xây dựng, nhà tạm trú cho người tị nạn | Nhật Bản | Shigeru Ban | sợi gỗ từ mọi loài cây |
9. Xử lý nước thải tổng hợp | nước, nấm, khí sinh học, phân bón | JT Ecological Design (Hoa Kỳ) | John Todd | cây, nấm, tảo, cá, vi khuẩn |
10. Chất chống lửa có độ sạch thực phẩm | tận dụng vỏ chanh và bã nho, sản phẩm chăm sóc sức khỏe, giảm rủi ro trong việc khai thác mỏ | Trulstech (Thụy Điển) và MHE (Anh) | Mats Nilsson | vỏ chanh, bã nho |
11. Thủy tinh cũ thành vật liệu xây dựng | vật liệu xây dựng đa năng | Earthstone (Hoa Kỳ); công ty hữu hạn MRD (Thụy Điển); Pittburg Corning (EU) | Andrew Ungerleiter, Gay Dillinghem, Åke Mård | tảo cát |
12. Dòng không khí như trong rừng mưa | vườn ươm, hệ thống lọc không khí, tiết kiệm năng lượng, thiết kế nội thất | Levante Filter (Thụy Điển) | Lars Thofelt, Christer Swedin | hệ sinh thái rừng mưa |
13. Phòng ngừa tia cực tím | vật liệu đa năng, kể cả phẩm màu | Faculté Notre Dame de la Paix (Bỉ) | Jean Pol Vigneron | hoa nhung tuyết, cà chua |
14. Chất dẻo từ tinh bột trong chất thải thực phẩm | chất dẻo sinh học, giảm chất thải/bãi rác, thức ăn gia súc, nhiên liệu sinh học | Viện Công nghệ Kyushu (Nhật) | Yoshihito Shirai | nấm Rhizopus oryzae |
15. Gỗ thành thực phẩm | than củi, nấm, thức ăn gia súc, gỗ xây dựng, vật liệu phủ bổi | Picuris Pueblo (bang New Mexico, Hoa Kỳ); Columbia | Lynda Taylor, Robert Haspel, Antonio Giraldo | cây, nấm, thú vật |
16. Nhiên liệu sinh học từ đồng cỏ Bắc Mỹ | ngành du lịch, nhiên liệu sinh học, đa dạng sinh học | Land Institute (Hoa Kỳ) | Wes Jackson | cây, trái chứa dầu |
THAY THẾ CÁI GÌ BẰNG KHÔNG GÌ CẢ
17. Không pin | ngành điện tử, thiết bị y tế, công nghiệp đồ chơi và trò chơi, quần áo, giày dép | Viện Fraunhofer (Đức); Columbia | Peter Spies, Jorge Reynolds | động vật máu nóng |
18. Không luyện kim | kim loại tinh chế, hiệu quả năng lượng, xử lý chất thải điện tử, khai thác mỏ | Prime Separation (Hoa Kỳ) | Henry Kolesinski, Robert Cooley | vi khuẩn |
19. Không hóa chất | nước uống, thay thế chất diệt khuẩn, làm nước đá / băng, hệ thống tưới, hệ thống pha trộn | Watreco (Thụy Điển) | Curt Halberg, Ove Mortenson | xoáy nước tạo ra bởi trọng lực |
20. Không ướp lạnh | vắc-xin, thuốc, bảo quản thức ăn | Cambridge Biostability (Anh) | Bruce Roser | gấu nước, dương xỉ hồi sinh |
21. Không keo | ứng dụng trong công nghiệp và tiêu dùng | khóa dán Velcro (Hoa Kỳ) | George de Mestral | cây ngưu bàng |
22. Không chất diệt khuẩn | nông nghiệp, dầu khí, chế biến thực phẩm, người tiêu dùng, chăm sóc sức khỏe, thuốc | Commonwealth Biotechnologies (Hoa Kỳ) | VenturePharm (Hương Cảng) | tảo đỏ ( Delicea pulchra ) |
23. Không quá trình thẩm thấu nghịch | nước uống, giảm hiệu ứng đảo nhiệt, hiệu quả năng lượng | Qinetiq (Anh) | Andrew Parker | bọ sa mạc Namib |
24. Không xà phòng | công nghiệp xây dựng, thiết kế xe, kính tấm phẳng | Đại học Bonn (Đức) | Wilhelm Barthlott | bông sen |
25. Không dầu nhớt hay ổ bi | ma sát trong máy móc, ô tô, thiết bị gia dụng, thiết bị vi cơ điện tử | Đại học Kỹ thuật Berlin (Đức) | Ingo Rechenberg, Abdullah Regabi | thằn lằn cá cát |
26. Không phẩm màu | mỹ phẩm, ngành sản xuất màu, pha lê, hàng dệt | Đại học Oxford (Anh) | Andrew Parker | chim và bọ cánh cứng |
27. Không dùng khí dẫn động | máy phun sương, hệ thống phun nhiên liệu, trang bị an toàn, khai thác mỏ | Đại học Leeds (Anh) | Andy McIntosh | bọ pháo thủ |
28. Không hệ thống điều hòa không khí | phát triển bất động sản, nhà ở, trường học, tòa nhà văn phòng, nhà dưỡng lão, khu công nghiệp | EcoCycle Architects (Thụy Điển) | Anders Nyquist | ngựa vằn, mối |
29. Không sưởi không khí (nhà kính hay nhà ở) | sưởi sàn nhà, nghề làm vườn, vườn ươm cây | Hàn Quốc | Young-Suk Shu, Tae-Sung Oh | quá trình phân hủy thực vật sưởi vùng rễ cây |
30. Không khai thác canxi cácbônát | công nghiệp xi măng, nhà máy nhiệt điện than, luyện kim, đồ gốm | CO 2 Solutions (Canađa) | Normand Voyer, Sylvie Gautier | sự cố định khí cacbonic tự nhiên |
31. Bao bì không bằng giấy nhôm | đồ ăn thức uống, thuốc chữa bệnh, mỹ phẩm | Đại học Queensland (Úc) | Rebecca Cramp | ếch đào hang ở sa mạc Úc |
32. Đồ gốm không nung | vi điện tử, động cơ, công nghiệp quốc phòng, dịch vụ hiệu quả năng lượng | Đại học California (Hoa Kỳ) | Robert Ritchie | bào ngư |
33. Giấy không hóa chất | giấy, hàng tiêu dùng như tã, vật liệu cách ly | Lawrence Berkeley National Laboratory (Hoa Kỳ) | Steven Chu | loài mối |
34. Đèn không thủy ngân | nguồn sáng lạnh, nhất là dưới hầm mỏ | Marine Biological Lab ở làng Woods Hole (Hoa Kỳ) | Roger Hanlon | sứa và nấm |
35. Dung dịch không dung môi | hóa chất nói chung | Đại học Belgrade (Serbia) | Ivan Vilotijevic | tảo đỏ (Dinoflagelattes) |
36. Tiêm không đau | người mắc bệnh tiểu đường, vắc-xin, ứng dụng trong ngành thú y | Terumo và Okano Kogyo (Nhật Bản) | Masayuki Okana | muỗi |
CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG
37. Chữa trị bằng enzim từ dòi | lò mổ thịt, thức ăn gia súc, y tế | Advanced Gel Technologies (Anh) | Stephen Britland | dòi (ấu trùng ruồi) |
38. Bộ lọc nước | vi điện tử, chế biến thực phẩm, cung cấp nước trong trường hợp khẩn cấp | Aquaporin (Đan Mạch) | Peter Agre | kênh aquaporin trong màng tế bào |
39. Lọc nước bằng than chì dạng keo | hệ thống xử lý nước ở thành phố và trong công nghiệp | Đại học Auranbad (Ấn Độ) | U. H. Mane | trai sông |
40. Lọ sạch nước | phục hồi sông hồ | Đại học Florida (Hoa Kỳ) | Rudolph Scheffrahn | cây bách đầm lầy |
41. Lọc sạch nước | vi điện tử, dược phẩm, hóa chất tinh khiết, mỹ phẩm, đồ ăn thức uống | Đại học Twente (Hà Lan) | Michel Versluis | tôm tích |
42. Kiểm soát tác động bằng vỏ điatômê | công nghiệp xây dựng, kỹ thuật khai thác mỏ | Viện Alfred Wegener (Đức) | Christian Hamm | tảo cát (điatômê) |
43. Chất dẻo từ CO và CO 2 | vi điện tử, chất dẻo đặc biệt, bao bì thực phẩm | Novomer (Hoa Kỳ) | Geoffrey Coates | trái cây họ cam chanh |
44. Polyester từ tảo | mỹ phẩm, bao bì thực phẩm, polyme có kích thước trong phạm vi vài nanomet | Đại học Rio Grande do Sul (Brazil) | Michele Greque | tảo spirulina |
45. Pin sinh học mô phỏng cá phát điện | thiết bị vi điện tử di động | Cao đẳng Y khoa bang Virginia (Hoa Kỳ) | Michael N. Sheridan | các loài cá Torpedo marmorata, T. ocellata |
46. Điều hòa nhiệt độ không khí | điều hòa vi khí hậu trong nhà, nông nghiệp (nhà kính) | Đại học Adelaide (Úc) | Roger Seymour, Anna-Maria Angioy | cây có hoa |
47. Cố định chì | quản lý chất thải (bãi rác), tẩy sạch nước, vi điện tử, tái chế ắc quy xe | Phòng thí nghiệm Công nghệ Tế bào Thực vật thuộc Đại học Guelph (Canada) | Praveen Saxena | phong lữ vàng |
48. Cố định đồng | dây điện, phẩm màu, chất thải điện tử, tái chế xe hơi, khử ô nhiễm đất | Fungi Perfecti (Hoa Kỳ) | Paul Stamets | nấm tai mèo |
49. Áp dụng nhiễu loạn dãy số Fibonacci | thông gió, pha trộn chất lỏng, xử lý nước, làm mát máy vi tính | Pax Scientific (Hoa Kỳ) | Jay Harman | vỏ ốc anh vũ, sừng linh dương kudu |
50. Dán dính không cần keo hay đinh ốc | du hành vũ trụ, công nghệ ô tô | British Aerospace (Anh) | Stanislav Gorb | thằn lằn |
51. Keo không chứa formaldehyde | chế biến gỗ, bao bì nhiều lớp | Đại học bang Oregon; Columbia Forest Products (Hoa Kỳ) | Kaichin Li | loài trai |
52. Chất kháng sinh tự nhiên | chế biến thực phẩm, sản phẩm làm sạch, vệ sinh cá nhân (nước súc miệng) | Northeastern University ở Boston (Hoa Kỳ) | Kim Lewis | hoàng liên gai |
53. Kiểm soát cúm gia cầm | quản lý tòa nhà (nơi công cộng), lọc không khí, hệ thống sưởi và làm mát | Trường Bách Khoa Virginia (Hoa Kỳ) | John Coleman | chim kền kền |
54. Thuốc trừ muỗi gây bệnh sốt vàng da | quản lý sức khỏe ở nơi công cộng | Đại học Liverpool (Anh) | Andrew Evans | con min (bò tót) |
55. Hóa chất chống nấm mốc | quản lý tòa nhà, chế biến thực phẩm, chế biến gỗ, nông dược | Đại học Trung Hoa của Hương Cảng | T. B. Ng | đậu lửa |
56. Nước uống từ sự ngưng tụ hơi nước | nông nghiệp và hệ thống tưới, cây kiểng, quản lý tòa nhà văn phòng | Instituto Venezolano de Investigaciones Cientifico | Ernesto Medina | gai xương rồng |
57. Khử muối | cung cấp nước đô thị, sản xuất nước trong trường hợp khẩn cấp, vận chuyển đường biển, dầu khí | British Antarctic Survey (Anh) | Andrew Rankin, Eric Wolff | chim cánh cụt |
58. Màng ngăn muối | cung cấp nước ở vùng bờ biển | Đại học British Columbia (Canada) | Daniel Mosquin | trái hộp Polynesia |
59. Nước uống từ không khí | quản lý tòa nhà, nông nghiệp | Đại học Oxford; Đại học Namibia | Keto Mshigeni | cây Welwitschia mirabilis |
60. Mặt phẳng tự làm sạch | đồ gốm vệ sinh | INAX (Nhật Bản) | Emile Ishida | vỏ bào ngư |
61. Phức hợp gốm | động cơ, thiết bị vi điện tử | Đại học California ở Santa Barbara (Hoa Kỳ) | Herbert Waite | giun glycera |
62. Dầu nhớt | hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) như túi khí trong xe ô tô | Đại học Công nghệ Vienna (Áo) | Ise Gebeshuber | tảo cát |
63. Tạo màu trắng | thực phẩm, mỹ phẩm, hóa chất, chất nhựa, giấy | Đại học Exeter (Anh) | Peter Vukusic | bọ Cyphochilus |
64. Bao bì chịu được ứng lực | dịch vụ chuyển phát hỏa tốc, điện tử | Case Western University (Hoa Kỳ) | Christoph Weder | hải sâm |
65. Bao bì có thể co dãn | thức uống, thùng chứa nhiên liệu, thuốc nước | Station Biologique de la Tour (Pháp) | A. J. Crivelli | chim bồ nông |
66. Vật liệu không thấm nước | nhựa sinh học, bể chứa nước, vật liệu xây dựng (lợp mái) | Cao đẳng Nông nghiệp ở Devon (Anh) | Glynne Jones | loài ong |
67. Phân hủy gỗ để làm giấy | giấy, hàng tiêu dùng như tã, vật liệu cách ly | Hàn lâm viên Khoa học Nga | Vladimir Zverlov | nấm mục gỗ trắng và vi khuẩn |
68. Ánh sáng màu lam cho bộ xét nghiệm HIV | thiết bị y tế | Beacon Biotechnology (Hoa Kỳ) | Fred Mitchell | những loài giáp xác ở biển sâu |
69. Đường ống cho những tòa nhà | công nghiệp xây dựng, quy hoạch đô thị | Công ty hữu hạn Splitvision (Thụy Điển) | Björn Bellander | hệ thống hô hấp và tiêu hóa của người |
70. Pin mặt trời màng mỏng | hàng dệt, nhà kính, công trình kiến trúc, công nghiệp hóa (thay thế chất chống rỉ) | Trường Bách Khoa Lausanne (Thụy Sĩ); Konarka (Hoa Kỳ) | Michael Graetzel, Alan Heeger | lá cây |
71. Năng lượng mặt trời tập trung | đun nóng nước, sản xuất điện | Đại học California ở Santa Barbara (Hoa Kỳ) | Luke Lee | chuồn chuồn |
72. Bảo tồn nhiệt | hàng dệt, kỹ thuật dưới nước | Đại học Florida (Hoa Kỳ) | Brian K. McNab | cá thu vây xanh |
73. Giảm lực ma sát | tuabin điện gió, công nghiệp vũ trụ và hàng không, thiết kế ô tô | Whale power (Canađa) | Frank Fish | cá heo xám và cá voi |
74. Thiết kế xe hiệu quả nhiên liệu | công nghiệp ô tô | Mercedes Benz (Đức) | Klaus Matthek | cá bò hòm (Ostracion cubicus) |
75. Năng lượng ở thể rắn | hệ thống an ninh | Imperial College (Anh) | J. W. Millbank | địa y |
76. Chất xúc tác sinh học | hóa học, chế biến thực phẩm | Đại học Exeter (Anh) | Sir Christopher Evans | tảo biển |
77. Sản xuất năng lượng từ sóng biển | năng lượng cho việc quản lý các hệ thống cơ động, phát triển vùng bờ biển | Biopower (Úc) | Tim Finnigan | tảo bẹ khổng lồ |
78. Giảm tắc nghẽn giao thông | viễn thông, quản lý dịch vụ vận chuyển và xếp hàng tự động, hệ thống định vị toàn cầu (GPS) | Đại học Khoa học Munich (Đức) | Darya Popiv | trí thông minh bầy đàn của côn trùng |
79. Tự tạo ra nhiệt | nông nghiệp (ngành làm vườn và nhà kính) | Đại học Cagliari (Ý) | Ana Maria Angioy | bông loa kèn dead horse |
80. Chất chống đông | công nghiệp ô tô, bảo quản thực phẩm, dược phẩm | Queen’s University (Canađa) | Virnia Walker | mọt bột vàng |
81. Kết tủa silíc ôxít | điện tử, mỹ phẩm | công ty NT-MDT (Nga) | Viktor Bykov | tảo cát |
82. Thấu kính không biến dạng | quang học, điện tử, thiết bị an ninh | Đại học Harvard ở Cambridge (Hoa Kỳ) | Joanna Aizenberg | sao biển rắn |
83. Chip tự lắp ráp | vi điện tử | Đại học Regensburg (Đức) | Nils Kröger | tảo cát |
84. Tính dẫn điện | thiết bị y tế, vi điện tử di động, cảm ứng sinh học | Whale Tracking Research (Columbia) | Jorge Reynolds | cá voi |
85. Chất keo dẫn điện | thiết bị y tế, vi điện tử di động | Marine Biological Lab ở Woods Hole (Hoa Kỳ) | R. Douglas Field | cá mập |
86. Thấu kính màng mỏng | hệ thống an ninh, giám sát từ xa, kiểm soát giao thông | Case Western University (Hoa Kỳ) | Anna Hilner | bạch tuộc |
87. Cảm biến hồng ngoại | phòng chống cháy, công nghiệp quốc phòng, ngôi nhà thông minh, thiết bị nhà bếp | Đại học Bonn (Đức) | Helmut Schmitz | bọ ngọc |
88. An ninh phi trường | hệ thống an ninh, kiểm soát giao thông | Smith & Co (Anh) | Tony McEnroe | dơi |
89. Thiết bị định vị nguồn âm thanh | máy trợ thính, hệ thống an ninh | Đại học Cornell ở New York (Hoa Kỳ) | Ron Hoy, Ron Miles | ruồi ormia |
90. Lăng kính âm học | máy trợ thính, hệ thống an ninh, kỹ thuật điện thoại dưới nước | Đại học California ở Santa Cruz (Hoa Kỳ) | James Aroyan | cá heo hồng |
91. Máy trợ thính | thiết bị y tế | Đại học Standford (Hoa Kỳ) | Caitin O’Connell | voi |
92. Sợi quang học | điều hòa ánh sáng, ngành viễn thông | Đại học Harvard (Hoa Kỳ) | Joanna Aizenberg | bọt biển |
93. Truyền dữ liệu dưới nước | viễn thông, giải trí | Đại học Kỹ thuật Béclin (Đức) | Rudolph Bannasch | cá heo |
94. Chất chống thấm | chăm sóc da, hóa chất tinh khiết, hàng dệt, giày dép | Đại học Bonn (Đức) | Zdenek Cerman | nhện nước |
95. Khử ẩm | quản lý tòa nhà, điều trị bệnh, bảo quản thực phẩm | Đại học Bath (Anh) | Julian Vincent | gián sa mạc |
THỰC PHẨM ĐỂ TƯ DUY
96. Kiểm soát sốt rét | chất thay thế dược phẩm | Đại học Canterburry (New Zealand) | Ximena Nelson | nhện nhảy Đông Phi |
97. Chống bức xạ và sửa chữa ADN | mỹ phẩm, thay thế phẫu thuật thẩm mỹ, dược phẩm, phục hồi | Université de Paris Sud (Pháp) | Nicolas Leuliot | vi khuẩn Deinococcus radiodurans |
98. Giảm xóc | công nghiệp ô tô, thang máy, thiết kế tòa nhà trong vùng hay xảy ra động đất | Đại học Kanazawa và Tokyo (Nhật) | Juhachi Oda, Kenichi Sakano | chim gõ kiển |
99. Giảm mỡ cơ thể | chăm sóc sức khỏe, chế biến thực phẩm | Đại học Texas (Hoa Kỳ) | Chen Chi Lee | thú ngủ đông |
100. Giảm axit dạ dày | thức ăn chữa bệnh và thực phẩm chức năng | Đại học Adelaide (Úc) | Michael Tyler | ếch ấp trứng trong dạ dày |

[1] Henry David Thoreau (1817 – 1862): nhà văn, nhà thơ, triết gia Hoa Kỳ.

[2] Xem chú thích 17.

[3] Gaur acid hay bovinic acid là một axit tiết ra từ da bò tót, một loại bò rừng Đông Nam Á. Nó khiến loài muỗi mang vi khuẩn gây bệnh vàng da sợ, không dám đến gần. Năm 2004, Andrew Evans và nhóm nghiên cứu của ông đã thành công trong việc tổng hợp axit ấy.

THƯ MỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO

SÁCH BÁO

Alexandersson, Olaf. Living Water: Viktor Schauberger anh the Secrets of Natural Energy. Newleaf Books; Warrington, UK, 2002.

Anon. International Journal of Medicinal Mushrooms, Volumes I – XI; Begell House; Redding, CT, 2000-2009.

Asit, K. Biswas, et al. Environmental Modelling for Developing Countries. Tycooly Intl; Dublin, 1990.

Ayensu, Edward S. Ashanti Gold, African Legacy of the World’s Most Precious Metal. Marshall Editions; London, UK, 1998.

Barksdale, Jelks. Encyclopedia of the Chemical Elements, “Titanium”. Reinhold Book Corporation; New York, 1968.

Bartholomew, Alick, and David Bellamy. Hidden Nature: The Startling Insights of Viktor Schauberger. Adventures Unlimited Press; Kempton, IL, 2005.

Benyus, Jamine. Biomimicry; Innovation Inspired by Nature. Harper Perennial; New York, 2002.

Brown, Lester R. Mobilizing to Save Civilisation. W.W. Norton; New York, 2009.

Buswell, John. Development of the World Mushroom Industry: Applied Mushroom Biology and International Mushroom Organizations. International Journal of Medicinal Mushrooms’ Volume X; Begell House; Redding, CT, 2008.

Capra, Fritjof. The Science of Leonardo: Inside the Mind of the Great Genius of the Renaissance. Anchor Books; New York, 2008.

Capra, Fritjof. Steering Business towards Sustainability. United Nations University Press; Tokyo, Japan, 1995.

Capra, Fritjof. The Web of Life: A New Scientific Understanding of Living Systems. Shambhala Books; Boston, 1997.

Donachie, Matthew J. Titanium, a Technical Guide. ASM International; Metals Park, OH, 1988.

Fleischmann, Wimm, et al. Maggot Therapy: A Handbook of Maggot-Assisted Wound Healing. Thieme Publications; New York, 2004.

Fredriksson, Marianne, and Bengt Warne. På Akacians Villkor. Att Bygga och Bo i Samklang med Naturen (On the Condition of the Acacia, to Build and Live in Harmony with Nature). Warne förlag AB; Göteborg, 1993.

Gabriel, Julie. Green Beauty Guide: Your Essential Resource to Organic and Natural Skin Care, Hair Care, Makeup, and Fragrances. HCI Press; Deerfield Beach, FL, 2008.

Govero, Chido. The Future of Hope. ZERI Foundation; Japan, 2009.

Gravitis, Janis. Biometials and Bioenergy from Photosynthesis, within Zero Emissions Framework. Published in: Frano Barbir and Sergio Ulgiati. Sustainable Energy Production and Consumption: Benefits, Strategy and Environmental Security. NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Secutity. Springer Verlag; New York, 2008.

Greatbatch, Wilson. The Marking of the Pacemarker: Celebrating a Lifesaving Invention. Prometheus Books; Amherst, NY, 2000.

Ishida, Emile. Nature Technology: Channeling the Forces of Nature (in Japanese). Kagaku Douijin; Tokyo, 2009.

Kamm, Birgit, et al. Biorefineries − Industrial Processes and Products: Stats Quo and Future Directions. Vol. 1; Wiley-VCH; Weinheim, Germany, 2006.

Lovins, Amory, et al. Natural Capitalism. Back Pay Books; Boston, MA, 2008.

Margulis, Lynn. Five Kingdoms, an Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth. W.H. Freeman & Company; New York, 1998.

Margulis, Lynn, and Dorion Sagan. Acquiring Genomes: The Theory of the Original of the Species. Basic Books, New York, 2003.

Margulis, Lynn, and Dorion Sagan. What Is Life? University of California Press; Berkeley, 2000.

Margulis, Lynn, and Karlene Schwarz. Five Kingdoms: A Multimedia Guide to the Phyla of Life on Earth. W.H. Freeman Company; New York, 2003.

McDonough, Bill, and Michael Braungart. Cradle to Cradle. Norht Point Press; San Francisco, CA, 2002.

Meadow, Donella, et al. Limits to Growth, Report to the Club of Rome. Universe Books; New York, 1972.

Miles, Philip G, and Shu-Ting Chang. Mushrooms: Cultivation, Nutritional Value, Medicinal Effect, and Environmental Impact. CRC Press; Boca Raton, FL, 2004.

Molisson, Bill, and Reny Mia Slay. Permaculture: A Designers’ Manual. Tagari Publications; Tasmania, Australia, 1998.

Panati, Charles. Extraordinay Origins of Everyday Things. Harper Collins; New York, 1989.

Parker, Andrew. In the Blink of an Eye: How Vision Sparked the Big Bang of Evolution. Basic Books; New York, 2004.

Posamentier, Alfred, and Ingmar Lehmann. The (Fabulous) Fibonacci Numbers. Prometheus Books; Amherst, NY, 2007.

Priya, Shashank, and Daniel Inman. Energy Harvesting Technologies. Springer Verlag; New York, 2008.

Rangers, Jorgen, and Dennis Meadows. Limits to Growth: The 30-Year Update. Chelsea Green; White River Junction, VT, 2004.

Rau, Thomas, and Susan Wyler. Swiss Secret to Optimal Health: Dr. Rau’s Diet for Whole Body Healing. Berkley Books; New York, 2009.

Rau, Thomas, and Susan Wyler. Biological Medicine: the Future of Natural Healing. Biological Medicine Network; Marion, MA, 2003.

Rodríguez Lledó. Bioconstrucción. Ediciones Literarias Mandala; Madrid, 2009.

Rozema, Jelte, Yiannis Manetas, and Lars Olof Björn. Responses of Plants to UV-B Radiation (Advances in Vegetation Sciences). Springer Verlag; New York, 2001.

Rubio Luna, Germán. Arte y Mañas de la Guadua, Una guía sobre el uso productivo de um bambú gigante (Art and Skill of the Bamboo: Guide to the Productive Use of Giant Bamboo. Ino Arte; Bogotá, 2007.

Schauberger, Viktor. Nature as Teacher: How I Discovered New Principles in the Working of Nature (Eco-Technology Series). Gateway (Gill & McMilan); Dublin, Ireland, 1999.

Schauberger, Viktor, and Callum Coats. Water Wizard: The Extraordinary Properties of Natural Waters. Gateway (Gill & McMilan); Dublin, Ireland, 1998.

Stern, Lord Nicholas. The Economics of Climate Change: The Stern Review. Cambridge University Press; Cambridge, UK, 2007.

Todd, Nancy Jack, and John Todd. From Eco-Cities to Living Machines: Principles of Ecological Design. North Atlantic Press; Berkeley, CA, 1994.

Van Dieren, Wouter. Taking Nature into Account: A Report to the Club of Rome. Springer Verlag; New York, 1995.

Velez, Simon, et al. Grow Your Own House, Simon Valez and Bamboo Architecture (English and German Edition). VITRA Design Museum; Weil am Rhein, Germany, 2000.

Vieira Costa, J. Alberto, et al. Improving Spirulina platensis Biomass Yield Using a Fed-Batch Process. Bioresource Technology; Elsevier; St. Louis, MO, 2004.

Vollrath, Fritz. Spiders Weird and Wonderful. Hodder Children’s Books; London, 1992.

Von Weiszäcker, Ernst, and Amory Lovins. Factor Four: Doubling Wealth. Earthscan Ltd; London, 1998.

Von Weiszäcker, Ernst, et al. Factor Five: The Promise of Resource Productivity. Earthscan Ltd; London, 2010.

Weisman, Alan. Gaviotas: A Village to Reinvent the World. Chelsea Green; White River Junction, VT, 2008.

White, Richard E, and Gloria Eugenia Gonzalez Marion. Las Gaviotas: Sustainability in the Tropics. Worldwatch Institute, June 2007.

Wiesel, Elie. Night. Bantam Books; New York, 1982.

Wijkman, Anders. Unmitigated Disasters: The Victims of Man-made Catastrophes. Practical Action Publishing; Bourton on Dunsmore, UK, 2008.

Wilkes, John. Flowforms: The Rhythmic Power of Water. Floris Books; Edinburgh, UK, 2003.

Winans, Stephen C., and Bonnie Bassler. Chemical Communication among Bacteria. ASM Press; Herndon, 2008.

Worldwatch Institute. State of the World 2008: Toward a Sustainable Global Economy. The Worldwatch Institute; Washington, DC, 2008.

Worldwatch Institute. State of the World. The Worldwatch Institute; Washington, DC, 2009.

Yang, Jishi. Analysis of Piezoelectric Devices. World Scientific Publishers; Hackensack, NJ, 2006.

NHỮNG TÁC PHẨM KHÁC CỦA GUNTER PAULI

Pauli, Gunter. Breakthroughs. Epsilon Press; Hanslemere, UK, 1995.

Pauli, Gunter. Crusade for the Future: A Portrait of Aurelio Peccei, Founder of the Club of Rome. Pergamon Press; Oxfordshire, 1987.

Pauli, Gunter. Out of the Box: ZERI Management Stories. ZERI Publications; Tokyo, Japan, 2007.

Pauli, Gunter. Upsizing: The Road to Zero Emissions, More Jobs, More Income and No Pollution. Greenleaf Publishing; Sheffield, UK, 2000.

Pauli, Gunter, and Pamela Salazar. Animal Medicine Medicina Animal. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Can Apples Fly? Manzanas Voladoras? ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Cold Feet Pies Frios. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Don’t Eat Me Alive! No Me Comas Vivo! ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Forest Drinking Water. Aqua Potable del Bosque. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Grow a House. Cultiva una Casa. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. How to Take it Apart. Como des Baratarlo. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Oranges from Soap. Jabon de Naranjas. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Red Rice. Arroces Rojos. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Shiitake Loves Caffeine. Los Shiitake Aman la Caffeine. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The Ant Farmer. La Hormiga Agricoltura. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The Bear and the Fox. El Oso and el Zorro. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The Five Kingdoms of Nature. Los 5 Reinos de la Naturaleza. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The King of Hearts. El Ray del Corazones. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The Magic Hat. Sombrero Majico. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The Smart Mushrooms. El Hondo Sabiondo. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. The Strongest Tree. Arbol mas Fuerte. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. ZERI; The Zebra Aircon. Ventilator de las Cebras. Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Tree Candy. Dulce el Arbol. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Walking on Water. Caminando Sobre el Agua. ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Where is Home? Donde Esta Mi Casa? ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Who is the Most Beautiful? Qien es el mas Bello? ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Why Can I Steal Less? Por Que no Puedo Robar Menos? ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

Pauli, Gunter. Why Don’t They Like Me? Porque no me Qiere? ZERI; Gland, Switzerland, 2006.

DANH MỤC TỪ NGỮ VIỆT - ANH

(Phần này do người dịch soạn nhằm hỗ trợ việc đọc thêm tài liệu tiếng Anh cũng như việc tra từ trong quyển sách. Sau mỗi từ ngữ trong danh mục có ghi số trang mang từ ngữ ấy. Những từ nước ngoài không thể dịch được, người dịch giữ nguyên và viết chữ nghiêng hoặc phiên âm ra tiếng Việt với đầy đủ dấu. Trong một số trường hợp, để từ phiên âm được sát với cách viết từ gốc, người dịch dùng các chữ cái z và f không có trong tiếng Việt.)

A

ABB, công ty 236, 237

Abengoa, công ty 186, 333

ADN (deoxyribo-nucleic acid, DNA) 343, 344,

Advanced Gel Technologies, công ty 172, 302, 350

ahupua’a 9

amiang (asbestos) 79, 102, 236

an ninh lương thực (food security) 9, 16, 49, 52, 53, 56, 58, 101, 108, 121, 122, 126, 127, 128, 129, 131, 132, 133, 137, 138, 140, 141, 174, 215, 216, 267, 288, 289, 292, 293, 294, 295, 301, 302, 303, 311, 312

an ninh lương thực và nông sản hàng hóa (food security and cash crop) 128

an toàn sinh kế (livelihood security) 9, 52, 61, 85

an toàn thực phẩm (food safety) 195

áp điện (piezoelectricity) 158, 208, 209, 210, 211, 212, 233, 249, 264

aquaporin, nhóm chất (aquaporins) 331, 350

axit polylactic (polylactic acid) 47, 311

axit sunfuric (sulfuric acid) 283, 330

ắc quy xe (car battery) 351

âm thanh (sound) 156, 210, 211, 244, 248, 262, 263, 264, 266, 269, 273, 276, 315, 337, 338, 339, 355

ấu trùng hàu (barnacle larva) 100

B

bách đầm lầy, cây (bald cypress tree) 307, 351

bạch đàn / khuynh diệp (eucalyptus) 234, 271, 328

bạch tuộc, con (octopus) 337, 355

bào ngư, con (abalone) 113, 202, 260

bảo hiểm trách nhiệm đối với sản phẩm (product liability) 112

bảo quản dây chuyền lạnh, việc (preservation of the cold chain) 163

bảo tồn rừng (conservation of forests) 127

bạt kỵ nước - ưa nước (hydrophobic/hydrophilic sheet) 103

bắp để sản xuất nhiên liệu, chất dẻo và thực phẩm (corn for fuel, plastics, and food) 197

bầu không khí (atmosphere) 201, 224, 261

benzen (benzene) 192

bể carbon tự nhiên (natural carbon sink) 142

bể tự hoại (septic tank) 257

bền vững sinh thái, sự / tính (environmental sustainability) 127

bệnh chàm (eczema) 365

bệnh đường hô hấp (respiratory disease) 179, 247, 248, 253, 268, 310

bệnh đái tháo ra đường = bệnh tiểu đường 136, 177

bệnh đường hô hấp (respiratory disease) 179, 247, 248, 253, 268, 310

bệnh lao (tuberculosis) 170, 179

bệnh suyễn / hen / hen suyễn, bệnh (asthma) 323

bệnh tiểu đường / đái tháo ra đường (diabetes) 136, 177

bệnh tim (heart disease) 154, 344

bệnh tim mạch vành (coronary disease) 344

bệnh truyền qua đường tình dục (sexually transmitted disease) 226

Benin, nước (Benin) 22, 52, 56, 116, 174, 346

biên lợi nhuận (margin) 96, 103, 191

biến đổi gien, sự (genetic modification) 85/86; cx. hạt giống, thủ thuật 113, 123, 130, 142

biến đổi khí hậu (climate change) 34, 40, 81, 106, 113, 123, 130, 142

Bhutan, nước 281, 295, 296, 297

BioPower Systems, công ty 336

Biosignal, công ty 102, 115, 170

bò tót / min (gaur, Indian bison, Bos gaurus ) 319, 352

bọ cánh cứng Cyphochilus ( Cyphochilus beetle) 189, 190, 192, 248, 258, 269, 349

bọ cánh cứng Onymacris plana = bọ sa mạc Namib 74

bọ cạp (skorpion) 210

bọ hung Ai Cập (Egyptian scarab) 190

bọ mạt (mite) 68, 186, 250, 255, 269

bọ ngọc (black fire beetle, jewel beetle, Melanophila acuminata ) 248, 274, 340, 355

bọ pháo thủ (bombardier beetle, Brachinus carabidae ) 179, 180, 181, 187, 275, 323, 349

bọ sa mạc Namib / bọ cánh cứng Onymacris plana (Namib desert beetle / fog-basking beetle) 67, 77, 210, 258, 319, 349

bọt biển, con (sponge) 217, 336, 337, 355

bồ nông, chim (pelican) 327, 353

bộ cảm biến báo cháy (fire sensor) 248

bộ cảm biến hồng ngoại (infrared sensor, IR sensor) 274, 275

bộ cảm biến sinh học (biosensor) 152

bộ lọc sống (living filter) 252, 309, 310

bộ máy tiêu hóa (digestive system) 171, 255

bộ vi xử lý (microprocessor) 158

bồn trữ (retention basin) 214, 215

bụi mang điện tích (electrically charged dust particles) 249

bùng nổ dân số, sự (population explosion) 31, 130, 201

C

cà chua (tomato) 107, 184, 185, 188, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 248, 275, 310, 325, 348

cá bò hòm (boxfish, Ostracion cubicus ) 202, 335, 354

cá heo (dolphin) 337, 356

cá heo hồng (pink dolphin) 156, 337, 355

cá heo xám (bottlenose dolphin) 202, 263, 276, 354

cá mập (shark) 340, 355

cá phát điện (electric fish) 205, 275, 276, 315, 351

cá thu vây xanh (bluefin tuna) 202, 334, 354

cá vẹt (parrotfish) 189

cá voi (whale) 155, 156, 157, 158, 162, 202, 205, 208, 232, 263, 265, 275, 315, 335, 354, 355

cá voi lưng gù (humpback whale) 335

cafein (caffeine) 37, 125, 136, 137, 288, 290

cảm thụ ánh sáng, sự (light perception) 185

Cambridge Biostability, công ty hữu hạn 93, 164, 317, 349

canguru / chuột túi (kangaroo) 140

canxi cácbônát (calcium carbonat) 113, 325, 326

cân bằng động (dynamic balance) 42, 244, 246

Câu lạc bộ Rome (Club of Rome) 196, 201

cây lâu năm (perennial) 312, 313

cấy ghép chỉnh hình, sự (orthopedic implantation) 145, 151

CE, công ty (Combustion Engineering, CE) 237

CFCs = chlorfluorcarbon 178

cháy rừng, đám (forestfire, wildfire) 61, 62, 80, 308, 312, 340

chất chống cháy (fire retardant) 79, 80, 81, 94, 95, 102, 111, 247, 248, 274

chất chống cháy có độ sạch thực phẩm (food-grade fire retardant) 94

chất chống đông (antifreeze) 150, 202, 340, 354

chất chống lửa (flame retardant) 249, 308, 347

chất chống nắng (sun protection agent) 193, 310, 311

chất chống tia tử ngoại (UV-protective agent) 195, 310

chất dán / chất kết dính (adhesive) 99, 100

chất dẻo (plastic) 42, 46, 47, 144, 152, 190, 347

chất dẻo phân hủy sinh học (biodegradable plastic) 47

chất dẻo sinh học (bio-plastic) 311, 348

chất diệt khuẩn (bactericide) 166, 204, 247, 257, 275, 318, 319, 348, 349

chất diệt khuẩn chiết xuất từ nấm (fungi-bactericide) 319

chất gây dị ứng (allergen) 192

chất kết dính = chất dán 98, 100

chất tẩy trắng quang học (optical brightener) 192, 322

chất thải điện tử (electronic waste) 315, 316, 348, 351

chất thải hạt nhân (nuclear waste) 43, 131, 200

chất trám trét (sealant) 99

chi phí cận biên (marginal costs) 279

chi phí ngoại tác (external cost) 224, 282

chỉ báo về khả năng sinh sản (indicator of fertility) 160

Chỉ số Hạnh phúc quốc dân (Gross National Happiness Index) 7, 281

chim cánh cụt (penguin) 320, 332, 352

chim gõ kiến / chim gõ mõ (woodpecker) 275, 343

chlorofluorocarbon, nhóm chất (chlorofluorocarbons, CFCs) 187, 322

chu trình dinh dưỡng (nutrient cycle) 127, 256

chu trình Krebs (Krebs cycle) 80, 94

chu trình nước khép kín (closed-loop water cycle) 237

chuồn chuồn (dragonfly) 186, 190, 275, 333, 354

chuột biển (sea mouse, Polychaeta aphroditidae ) 190

chuột chũi vàng (golden mole) 210

chuột túi = canguru 210

chuyên viên marketing (marketing specialist)116

chuyên viên tiếp thị (marketer) 278

chuyển giao kiến thức (knowledge transfer) 138, 288

chương trình LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) 243

CO 2 Solutions, công ty 94, 217, 326, 350

Clarins, công ty 149

côn trùng (insect) 46, 70, 144, 179, 210, 260, 340, 341, 342, 354

công nghệ nano (nano-technology) 149, 233

công nghệ nền tảng (platform technology) 108, 144, 161, 168, 318, 323, 331, 350

công nghệ phun sương (mist spray technology) 178

công nghệ tạo chelate 236, 237

công nghệ xoáy nước (vortex technology) 77, 78, 79, 117, 204, 218, 228, 230, 231, 248

công nghiệp dựa vào nông nghiệp (agricultural based industry) 142

công nghiệp bảng mạch tổng hợp (integrated circuit industry) 339

công nghiệp dược (pharmaceutical industry) 47, 158

công nghiệp thực phẩm và đồ uống (food and drink industry) 326

công nghiệp viễn thông (telecommunications industry) 338

công ty bảo hiểm (insurance company) 111, 112, 159, 161, 201

công ty con (spin-off) 115, 194

công ty tái bảo hiểm (re-insurance company) 112

Công ước đa dạng sinh học (Convention on Biological Diversity / Convention on Protecting Species and Habitats) 20, 27

cộng năng, sự (synergy) 282, 285, 331

cộng sinh, sự (symbiosis) 26, 53, 55, 73, 140, 181, 188, 281, 285, 301, 328, 331

cơ chất (substrate) 53, 122, 123, 125, 130, 131, 137, 281, 288, 290, 303

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Thuốc Hoa Kỳ (US Food and Drug Administration) 149

cuộn nước xoáy = xoáy nước 259

cúm gia cầm (avian flu) 319, 352

cụm công nghiệp (industry cluster / cluster of industries) 64, 196

D

Daiwa House, công ty 72, 95, 324

dao cạo, lưỡi (shaving blade) 146, 147, 148

dao cạo dùng một lần (disposable razor) 37

dao cạo làm bằng tơ (razor made of silk) 148

dao động (vibration) 36, 145, 210, 211, 338

dãy số Fibonacci (Fibonacci sequence) 95, 274, 352

dân số học (demographics) 163

dẫn động, việc (propulsion) 322

dâu / dâu tằm, cây (mulberry tree, Morus alba ) 140, 141

dầu nhờn / dầu nhớt (lubricant) 321

dầu tảo (algal oil) 311

dấu chân carbon (carbon footprint) 112, 162, 270, 307, 325, 336

dấu chân sinh thái (ecological footprint) 44, 117

Deflamo, công ty hữu hạn (Deflamo AB) 308

Di sản thế giới (World Heritage) 238

dị ứng, chứng (allergy) 68, 111, 178, 192, 248

dịch vụ hệ sinh thái (ecosystem service) 32

diesel sinh học (biodiesel) 138, 215, 216, 218, 233, 234, 289, 304, 311

doanh nghiệp xanh (green business) 134

dòi, con (maggot) 57, 58, 172, 176

domótica 242

dòng chảy không khí (air flow) 69, 70

dòng chảy trong thiết kế nhà, bảy (seven flows in building design) 244

dòng máu (flow of blood) 159, 212, 256, 334

dòng thải (waste stream, effluent) 42, 124, 129, 131, 132, 193, 194, 198, 310, 315

DSM, công ty 311

dung dịch đen (black liquor) 328

dung môi nước (aqueous solvent) 330

Dupont, công ty 143

dương xỉ hồi sinh (resurrection fern, Polypodium polypodioides ) 164, 165, 317, 349

Ð

đa dạng thực vật, tính (plant biodiversity) 184

đại dương (ocean) 9, 96, 156, 167, 214, 242, 334

đàn hồi giá, tính (price elasticity) 197

đánh giá ước lượng, việc (guesstimate) 197

đảo nghịch nhiệt độ, sự (temperature inversion) 261

đạo đức xم hội (social ethics) 90

đất màu (fertile land) 38, 54, 70, 139, 140, 144, 151, 160, 305, 306

đất phục hồi sinh học (bio-regenerated land)

đậu phộng / lạc, cây (groundnut, earthnut, peanut) 37, 138, 140, 288

đèn huỳnh quang compact (compact fluorescent lamp/light) 103, 329

đèn LED (LED lamp/light) 207, 252, 268

Địa điểm Di sản thế giới (World Heritage Site) 239

địa y (lichen) 73, 74, 187, 188, 202, 223, 215, 354

điatômê = tảo cát 309, 351

điều khiển TV từ xa, cái (television remote control) 209

điều trị trong chân không, việc (vacuum treatment) 173

đinamيt (dynamite)

định luật hấp dẫn (law of gravity) 76, 77, 206

độ pH (pH, power of hydrogen) 53, 57, 158, 182, 205, 206, 207, 242, 243, 245, 248, 249, 253, 275, 319

độ sạch thực phẩm (food grade) 80, 308, 347, 368

độc canh (monoculture) 107, 127, 140, 143, 313, 328

đồng cỏ Bắc Mỹ (prairie) 312, 313, 348

động đất (earthquake) 270, 271, 272, 356

động năng (kinetic energy) 158, 211, 212

đười ươi (orangutan / orang-utan) 32, 102

đương lượng CO 2 (CO 2 equivalents) 227

E Ê F

E. coli / vi khuẩn đại tràng ( E. coli / Escherichia coli ) 257, 343

Earthstone, công ty 254, 308, 309, 347

enzim từ dòi (enzyme from maggots) 180, 350

exte 216, 219

ếch ấp trứng trong dạ dày (gastric brooding frog, platypus frog, Rheobatrachus silus )

ếch Cyclorana maini (Main’s frog Cyclorana maini )

ếch đào hang ở sa mạc Úc (Australian desert burrowing frog) 326, 350

ếch môi trắng (white-lipped frog) 210

ếch tên độc (poison dart frog) 189

Ethiopi (Ethiopia) 141

Fiji Water, công ty (Fiji Water Company) 230

formaldehyde 247, 274, 318, 352

furanon, nhóm chất (furanones) 115, 165, 167, 168, 169, 170, 179, 180, 248

G

gấu nước (tardigrade, water bear, Hypsibius dujardini ) 94, 164, 317, 349

General Electric, công ty 72

giá trị đất (land value) 204, 225

giá trị tham chiếu (benchmark) 95, 101, 206

giải Nobel Hòa bình năm 1986 (1986 Nobel Peace prize) 13

giải Nobel hóa học năm 2000 (2000 Nobel prize in chemistry) 288

giải Nobel hóa học năm 2003 (2003 Nobel prize in chemistry) 287

giải pháp cuối đường ống (end-of-pipe solution) 221

giải pháp toàn hệ thống (whole systems solution) 153

giảm nhẹ biến đổi khí hậu, việc (climate change mitigation) 106, 187

gián đào hang trong sa mạc (desert burrowing cockroach, Arenivaga investigata ) 295

giáp xác, loài (crustaceans) 284, 306

giấy nhôm (aluminium foil) 283

Gillette, công ty 120

Giới hạn của Tăng trưởng (The Limits to Growth) 15, 17

giới của tự nhiên, năm (five kingdoms of nature) 121, 279, 304

giới động vật (animal kingdom) 98

giới nấm (fungi kingdom) 98

giới protoctista (kingdom of protoctista) 181

giới thực vật (plant kingdom) 98

giun đất = trùn đất 181

glycôla (glycol) 295

gò mối (termite mound) 10, 51, 235, 242, 280

Google, công ty 135

gốm thương hiệu Kevlar (Kevlar TM ) 91, 284

graphít dạng keo = than chì dạng keo 307, 351

H

hải sâm (sea cucumber) 283

hải tượng (elephant seal) 178

hạt cà chua (tomato seed) 164, 213

hạt giống biến đổi gien (genetically modified seed) 116

hạt mang điện tích (electrically charged particle) 217, 268

hen = bệnh suyễn 68, 323

hấp lực = lực hút 210

hệ hình (paradigm) 6, 288

Hệ số Bốn (Factor Four) 15, 28

hệ sinh thái (ecosystem) 6, 9, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 27, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 43, 45, 46, 48, 49, 51, 52, 58, 61, 63,73, 102, 106, 107, 108, 118, 119, 124, 132, 134, 136, 139, 142, 162, 178, 181, 194, 201, 203, 204, 206, 216, 220, 241, 2242, 245, 246, 252, 258, 269, 274, 279, 281, 282, 283, 304, 309, 313, 320

hệ sinh thái hoang mạc / sa mạc (desert ecosystem) 73

hệ sinh thái rừng mưa (rainforest ecosystem) 252, 309, 348

hệ thống buôn bán quyền phát thải / kinh doanh phát thải (cap-and-trade system, emission trade system) 218

hệ thống giảm xóc cho xe cơ giới (automobile shock absorber) 343

hệ thống hỗ trợ đời sống (life supporting system) 88, 200

hệ thống làm lạnh (refrigeration system) 93, 165, 261

hệ thống lọc âm thanh (sound filtration system) 156

hệ thống miễn dịch (immune system) 68, 166, 170, 243, 248, 249, 278

hệ thống phun nhiên liệu (fuel-injection system) 178, 179, 209, 349

hệ thống sinh học tổng hợp (integrated biosystem) 53, 62, 116, 117

hệ thống tiêm chủng trọn gói (complete vaccination package system) 164

hệ thống tiêu hóa (digestive system) 242, 256

hệ thống tổng hợp (integrated system) 181, 305

hệ thuyết (paradigm) 34, 63, 66

hêmi-xenlulozo (hemi-cellulose) 328

hiệu quả kinh tế nhờ quy mô (economy of scale / scale economy) 98

hiệu quả năng lượng (energy efficiency) 44, 68, 95, 131, 203, 213, 231, 234, 265, 280, 321, 324, 329, 333, 335, 336, 340, 348, 349, 350

hiệu ứng đảo nhiệt (heat island effect) 21, 261, 320, 349

hiệu ứng lá sen (lotus effect) 320

hiệu ứng màu sắc (color effect) 190

hiệu ứng ngược (rebound effect)314

hiệu ứng quang học (optical effect) 322, 329

hiệu ứng thay thế (substitution effect) 314

hiệu ứng thị giác (visual effect) 193

hoa nhung tuyết (edelweiss) 187, 248, 310, 348

hóa chất chống rỉ (anti-corrosion chemical) 213

hóa chất gốc halogen (halogen-based chemical) 79

hóa chất phòng cháy (fire retardant) 111, 112, 308

hóa học xanh (green chemistry) 46, 75, 82, 308

hoàng liên gai (barberry) 181, 319, 352

hội chứng tòa nhà gây bệnh (sick building syndrome) 70

hồ đào = óc chó 149

hồng hạc (flamingo) 256

hợp chất cao phân tử = polyme 46, 115

hợp tác toàn cầu, sự (global partnership) 127

I J K

INAX, công ty 321, 353

Interface Global, công ty 250

Johnson & Johnson, công ty 158

just-in-time, phương thức 97, 277

kali (potassium) 155, 157, 158, 200, 209, 256

kem chống nắng (sunscreen) 185

keo đen, cây (black wattle, Acacia auriculiformis ) 234

kêratin (keratin) 268, 321, 327

kền kền, chim (vulture) 175, 319, 352

khả năng chịu tải (carrying capacity) 300

khai thác dữ liệu, việc (data mining) 162, 163

khai thác mỏ / quặng, việc (mining) 43, 64, 79, 113, 191, 223-226, 230-234, 236-238, 240, 254, 309, 314, 321, 322, 326, 327, 347, 348, 351

khai thác mỏ lộ thiên, việc (strip mining) 254, 309

khai thác quặng = khai thác mỏ 42, 152, 160, 205, 208, 223, 224, 228, 264

khí dẫn động / khí đẩy (propulsion gas) 178, 179, 180, 187, 323, 349

khí nhà kính (greenhouse gas) 37, 43, 78, 112, 126, 141, 145, 151, 164, 165, 202, 217, 227, 234, 283, 326

kho chứa chất thải hạt nhân (nuclear waste storage) 220

khoa học của sự sống, các (life sciences) 244

khóa dán / khóa dính Velcro (Velcro™) 22, 75, 99, 331, 349

khung logic (logical framework, logframe) 282

khủng hoảng tài chính toàn cầu (worldwide financial crisis) 85

khuyết tật thính giác (hearing impairement) 211

khuynh diệp = bạch đàn 328

kiến, con (ant) 280, 342

kim cương (diamond) 209, 321

kim loại hiệu năng cao (high-performance metal) 146, 274

kim tiêm (needle, syringe) 177, 178, 330

kim tiêm Nanopass 33 (Nanopass 33 Syringe) 177, 178, 330

kinh doanh cốt lõi (core business) 5, 10, 87, 90, 91, 106, 113, 114, 137, 194, 218, 226, 229, 231, 239, 253, 282, 299

kinh tế đỏ (red economy) 35, 282

kinh tế quy mô lớn (economy of scale) 35

kinh tế xanh (lục) (green economy) 7, 22, 28, 29, 34, 35, 46, 49, 51, 52, 66, 80, 82, 83, 85, 102, 104, 108, 113, 119, 129, 132, 136, 152, 181, 183, 198, 208, 215, 243, 277, 283, 284, 295, 297, 299, 300

Konarka, công ty (Konarka) 333, 354

kỳ đà (iguana, varan)

kỷ luật xã hội (social/societal discipline) 159

kỹ thuật cấy mô (tissue culture technique) 129

kỹ thuật photon (photonic engineering) 193

L

lá móng, cây (henna) 149

lạc = đậu phộng 37, 138, 140, 288

Las Gaviotas, dự án 26, 52, 55, 56, 117, 231, 237, 261, 281, 301, 324, 346, 361

lây nhiễm HIV, sự (HIV infection) 226

Levante Filter, công ty 309, 348

liên kết, mối (interconnection) 56, 107, 116, 143, 150, 181, 215, 271, 280, 284, 285, 343

liên kết đồng cực / cộng hoá trị (covalent link, homopolare bond) 284

lignocellulose, chất 125

lithi (lithium) 207, 211

lò mổ thịt / lò sát sinh (abattoir) 302, 350

lò phản ứng sinh học (bioreactor) 218

lọc sạch nước, sự (water purification) 92, 201, 274, 307, 331, 351

loài ngoại lai (non-native species) 129, 182

loài xâm hại (invasive species) 128, 290, 291

lớp đất mặt (topsoil) 142

lụa tơ tằm = tơ lụa 139, 141, 153

lục bình (water hyacinth) 57, 128, 129, 136, 302

lục địa rác chất dẻo (continent of plastic waste) 144

lựa chọn khả thi (viable option) 282

lực hút / sức hút / hấp lực (gravitational force, gravitation) 206

lực vật lý cơ bản, bốn (vier fundamental physical forces) 40

lưỡng phân giữa nông sản hàng hóa và an ninh lương thực (dichotomy between cash crop and food security) 128

lycopen (lycopene) 188, 194, 195, 248, 275

M

3M. Henkel, công ty 98

màng bám dính vi khuẩn legionalla (accretion of legionalla ) 169

màng sinh học (biofilm) 115, 167, 168, 169, 170, 179, 248

màu an toàn thực phẩm / màu thực phẩm (food-safe colouring / pigment) 195

marketing 116, 162, 278, 323, 331

máy điều hòa nhịp tim (pacemaker) 91, 115, 117, 155, 157, 158, 159, 203, 315

máy điều hòa nhịp tim nano (nano-pacemaker) 158

máy ghi điện tâm đồ (EKG recorder) 156

máy sạc điện mặt trời (solar cell charger) 211

máy trợ thính (hearing aid) 159, 210, 211, 338, 339, 355

mắt đen, cây (cowpea) 140

mẫu sóng âm học (cymatics) 262

mậu dịch tự do toàn cầu (global free trade) 277

Medtronic, công ty 158

Mercedes Benz, công ty 335, 354

metan (methane) 37, 43, 81, 112, 126, 127, 197, 200, 201, 224, 227, 228, 229, 234, 255

miếng đắp màng mỏng CoroPatch (CoroPatch) 160, 203

min, con = bò tót 319, 352

mọt bột vàng (yellow mealworm beetle, Tenebrio molitor ) 202, 340, 354

mô hình thác nhiều tầng (cascading model) 22, 52, 64, 89, 129, 136, 299, 302, 305, 346

mô phỏng sinh học, việc (biomimicry) 341

môi trường kiềm / bazơ (alkaline environment) 182, 242, 243

môi trường nước (water environment) 214

mối, con / loài (termite) 67, 68, 69, 70, 202, 250, 251, 272, 280, 281, 323, 324, 328, 329, 349, 350

MRD, công ty hữu hạn 254, 309, 347

mục tiêu thiên niên kỷ (millenium development goal) 126, 127

muỗi, con (mosquito) 176, 177, 319, 330, 341, 344, 350, 352

muỗi nước (water strider) 341

muối Rochelle (Rochelle salt) 209

mực, cá (squid) 189, 202, 233, 329

mỹ phẩm (cosmetic) 148, 149, 152, 184, 191, 193, 194, 196, 216, 322, 347, 349, 350, 353, 355, 356

N

natri bicacbonat (sodium bicarbonat) 209

năng lực cốt lõi (core competence) 91, 95, 100, 106, 111, 195, 277

năng lượng gió (wind energy) 21, 60, 61, 335

năng lượng sóng biển (sea wave energy) 296

năng lượng mặt trời tập trung (concentrated solar power, CSP) 186, 275, 333, 354

nấm ăn = nấm thực phẩm 126, 266, 289, 291-293

nấm dược liệu / nấm làm thuốc (medicinal mushroom) 120

nấm đông cô tươi (shiitake, Lentinula edodes ) 120, 121, 124, 125

nấm kim trâm (enoki, Flammulina velutipes )

nấm làm thuốc = nấm dược liệu 120

nấm linh chi (reishi, Ganoderma lucidum ) 135

nấm mốc (mould and fungi) 252, 253, 254, 269, 272, 319, 352

nấm mộc nhĩ / nấm tai mèo (Judas ear Auricularia auricula )

nấm mỡ trắng (button mushroom, Agaricus bisporus ) 122, 138, 288

nấm múa (maitake, Grifola fondosa ) 121

nấm mục gỗ trắng (white rot fungi) 328, 353

nấm rơm (straw mushroom, Volvariella volvacea ) 123

nấm sò (oyster mushroom) 122, 125

nấm tai mèo = nấm mộc nhĩ 236, 316, 351

nấm thực phẩm / nấm ăn (edible mushroom) 120

Nestlé, công ty 131, 206

Nghị định thư Montreal (Montreal Protocol) 178

ngoại tác hóa, sự (externalization) 107

nguồn năng lượng tự nhiên (natural energy source) 52, 206, 210

ngụy trang xanh (green washing) 100

nguyên lý tạo dạng khí động học (streamlining principle) 96

nguyệt quế Garoé, cây (Garoé laurel tree, Ocotea foetens ) 258

ngựa vằn (zebra) 67, 71, 72, 205, 275, 324, 349

ngưu bàng, cây (burdock) 22, 75, 274, 349

nhà máy hạt nhân / nhà máy điện nguyên tử (nuclear power plant) 220

nhà máy nhiệt điện than (coal-fired power station) 94, 199, 214, 216, 219, 304, 326, 350

nhà máy tinh lọc quang - sinh học (photo-biorefinery) 283

nhà máy tinh lọc sinh học (biorefinery) 48

nhà phát minh (inventor) 76, 77, 97, 99, 116, 117, 212

nhà tiết kiệm năng lượng (energy-saving house) 69, 244

nhà vệ sinh khô tách phân và nước tiểu (dry separation toilet) 257

nhện dệt cầu vàng (golden silk orb weaver spider, Nephila clavipes ) 144

nhện nhảy Đông Phi (East African jumping spider, Evarcha culicivora ) 344, 356

nhện nước (water strider) 260, 341, 356

nhiễm bẩn urani (uranium contamination) 238

nhiễm bẩn vi khuẩn, sự (bacterial contamination) 249

nhiên liệu sinh học (biofuel) 20, 43, 47, 100, 101, 191, 215, 216, 218, 220, 234, 283, 301, 303, 311, 313, 346, 347, 348

nhóm người thiệt thòi (the disadvantaged)

nhu cầu cơ bản (basic need) 7, 11, 27, 34, 49, 50, 52, 83, 85, 88, 106, 108, 118, 123, 130, 137, 198, 202, 213, 245, 261, 278, 279, 281, 285, 332, 342

ni-lông (nylon) 94, 143

Nitto Denko, công ty 92

nông sản hàng hóa (cash crop) 126, 127, 128, 136, 293, 294

nước tiểu (urine) 170, 256, 257

O Ô

óc chó / hồ đào, trái/cây (walnut) 149

ong bắp cày / ong vò vẽ (wasp) 99, 100, 143

ong bắp cày chi Polistes (paper wasp) 99

ong mật (honey bee) 100

ong vò vẽ = ong bắp cày 99, 100, 143

Osram, công ty 103

Oxford Material, công ty 115

oxybenzon (oxybenzone) 187

oxit nitơ (nitrous oxide N 2 O) 201

oxit titan (titanum oxide, TiO 2 ) 187, 188, 195

ô nhiễm không khي (air pollution) 61, 123, 268

ô nhiễm kim loại nặng, sự (heavy metal pollution) 192

ô nhiễm tiếng ồn (noise pollution) 335, 336, 337, 339

ống carbon nano (nano-scale carbon tube) 157

ống nano (nanotube) 208

P

Pax Scientific, tổ chức 96, 115, 316, 352

PCB (polychlorinated biphenyl) 236

pênixilin (penicillin) 172

phản ứng miễn dịch (immune response) 150

phản ứng nhiệt phân (pyrolysis) 205

pháp đoàn đầu tư (institutional investor) 111

phát ban, chứng 247

phát triển dòng vô tính, việc (cloning) 34

phẩm màu / phẩm (pigment) 185, 191, 192, 195

phân bón tự nhiên (natural fertiliser)

phân bón hóa học (chemical fertilizer) 142, 143

phân compốt (compost) 290

phân đạm (nitrogen-based fertilizer) 142, 151, 201

phân hủy gỗ, sự (decomposition of plant matter) 250, 328, 353

phân hủy sinh học, tính (biodegradability) 31, 32, 47, 48, 101, 102, 107, 152, 191

phân tích chi phí (cost analysis) 195

phí tổn xã hội (social cost) 200, 282

pin đèn chớp (flashlight battery) 207

phong lữ, cây (geranium, Geranium spp ) 236, 316, 351

phong trào thức ăn chậm (slow food)

phòng chống xói mòn, việc (erosion control) 140

Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (National Renewable Energy Laboratory) 215

phòng thí nghiệm trên một vi mạch (lab-on-a-chip) 21

phỏng sinh học (bionics) 341

photon (photon) 185, 193

phơi nhiễm tia tử ngoại / phơi nhiễm UV, sự (ultraviolet exposure) 149, 185

phục hồi môi trường (environmental remediation) 227, 233, 236

phục hồi rừng mưa, việc (rainforest regeneration) 54, 301

phun sương, việc (misting) 178, 180, 252, 268, 275, 310, 323, 349

phương pháp cố định metan (method for methane capture) 227

phương pháp sưởi sàn nhà tỏa nhiệt (radiant floor heating)

phương pháp nuôi cấy mô (tissue culture) 138, 288

phương pháp tạo phức càng cua (chelation method) 315

pin hóa học (chemical battery) 159

pin lithi (potassium battery) 211

Pittsburgh Corning, công ty 254, 309

polyurethan (polyurethane) 72

potassium bitartrate 209

polyester tự nhiên (natural polyester) 219

polyme tơ (silk polymer) 146, 149, 248

polyme tổng hợp (synthetic polymer) 141, 145, 148, 149

polyme sinh học / tự nhiên (natural polymer) 143, 145

Prime Separations, công ty 236, 237, 315, 316

Q

QinetiQ, công ty 103, 349

quá trình quang hợp (photosynthesis) 187, 212, 214, 264

quá trình tiến hóa của các loài (evolution of species) 118

quan hệ cộng sinh giữa cây dâu và con tằ̀m (symbiotic relationship between mulberry trees and silkworms) 140

quản lý dây chuyền / chuỗi cung cấp (supply chain management) 63, 93, 105, 194, 239

quản lý nhiệt (heat management) 334, 335

quang học (optics) 186, 188, 192, 248, 322, 329, 336, 337, 355

quang phổ ánh sáng (light spectrum) 253

quặng đuôi (tailings) 222, 223, 224, 225, 226, 237, 238

quặng phức hợp (complex ore) 235

quỹ Superfund (Superfund) 220

quỹ vốn mạo hiểm (venture capital fund) 84

R

rắn san hô (coral snake) 189

rắn sữa (milk snake) 189

Robert Bosch, công ty 209

Rolex, công ty 212

rong biển (seaweed) 46, 115, 117, 167, 168, 170, 180, 248, 253, 269, 275, 323

rối loạn do thiếu iốt, những (iodine deficiency disorbers, IDD)

ruồi ormia (ormia fly) 248, 276, 339, 355

S

sa mạc Namib (Namib desert) 21, 67, 73, 74, 77, 210, 258, 319, 349

sản phẩm chăm sóc da, tóc (skin and hair care product) 149

sản xuất ethanol sinh học (bioethanol production)

sản xuất nước ngọt từ nước biển (production of fresh water from seawater) 169

Sáng kiến Nghiên cứu Phát thải Số không (Zero Emission Research Initiative, ZERI) 32, 173, 287, 295

Sáng kiến Nước mỏ (Mine Water Initiative) 232

sao biển rắn (brittle star) 186, 337, 355

sắc tố (pigment) 187, 189, 190

sấy thăng hoa, sự (freeze-drying) 317

Seiko, công ty 208, 212

Shiseido, công ty 149

Siemens, công ty 92

siêu tảo xanh (super blue-green algae) 216

siêu vi khuẩn (super bacterium) 166, 168, 170

sinh thái học bề sâu (deep ecology) 39

sinh thái quyển (ecosphere) 181

sinh thái sinh lý học (physiological ecology) 334

Slow Food, tổ chức 230; cx. phong trào thức ăn chậm 267

sốt vàng da (yellow fever) 319, 352

sợi carbon nano (nano-sized carbon fiber) 250

sợi thủy tinh (glass fiber) 72, 254, 309, 336

sợi thủy tinh bọt biển (sponge’s glass fiber) 336

Split Box, thương hiệu (Split Box™) 332

Splitvision , công ty hữu hạn 332, 335

Starbucks, công ty 134, 135

sụn liên kết = sụn sợi 150

sụn sợi / sụn liên kết (fibro-cartilage) 150

suy giảm tầng ôzon (ozone layer deterioration) 178

sử dụng toàn thể lao động / toàn dụng lao động, sự (full employment) 282

sứa (jellyfish) 329, 350

sức căng bề mặt (surface tension) 56, 206, 263

sức hút = lực hút 74, 206

T

tác động qua lại = tương tác 46, 71, 72, 122, 206, 245, 281

Taiheiyo, công ty 270

tảo, loài (algae) 58, 64, 121, 123, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 221, 248, 252, 256

tảo bẹ khổng lồ (giant kelp, Macrocystis pyrifera ) 296, 336, 354

tảo cát, điatômê (diatom) 309, 321, 338, 339, 347, 351, 355

tảo đỏ dinoflagellates (red algae dinoflagellates) 330

tảo xoắn (spirulina) 214

táo, cây/trái (apple) 41, 136, 188, 206, 303

tắc kè hoa (chameleon) 189

tằm, con (silkworm, Bombyx mori ) 140, 142, 143, 150, 296

tầng ôzon (ozone layer) 178, 323

tẩy chay thương mại, việc (trade boycott) 294

Teijin, công ty 332

Terumo, công ty 176, 177, 178, 330, 350

tế bào quang điện màng mỏng (thin-film solar cell) 210, 213, 269

tế bào quang điện nhạy cảm chất màu (dye-sensitive solar cell) 264

tệ nạn xã hội (social havoc) 226

thác nhiều tầng chuyển dưỡng chất và năng lượng (cascade of nutrients and energy)

thạc sĩ quản trị doanh nghiệp (master of business administration, MBA) 105

thạch anh (quartz) 209, 264

than chì / graphít dạng keo (colloidal graphite) 307, 351

Thành phố Di sản Thế giới (World Heritage City) 59

Thanksgiving Coffee, công ty 138, 289

tháp giải nhiệt (cooling tower) 21, 259, 260

thay đổi gien = biến đổi gien 106, 107, 166

thằn lằn (gecko) 74, 75, 82, 99, 202, 248, 258, 264, 275, 318, 319, 321, 352

thằn lằn “cá cát” (sandfish lizard, Scincus scincus ) 264, 275, 321

thằn lằn quỷ gai (thorny devil, Moloch horridus ) 258, 319

thẩm thấu, sự / phương pháp (osmosis) 169, 171, 206, 237, 250, 258, 260, 319, 334

thẩm thấu ngược, phương pháp (reserve osmosis) 92, 260, 319, 320

thân nhiệt (body heat) 208

thấu kính (lens) 185, 186, 337, 355

thiết bị vi cơ điện tử (microelectronic and microelectromechanical device, MEMS )341, 349

thị trường hóa (commercialisation) 325

thị trường ngách (niche market) 60, 99, 114, 230, 313

thiết bị chống ma sát (anti-drag device) 232

thiết bị định vị bằng tiếng vang (echo-location device) 209

thiết bị trao đổi nhiệt (heat exchanger) 228, 232, 233

thiết kế tòa nhà (building design) 68, 249, 356

thiết kế đô thị (urban design / design of cities) 246, 266

thiết kế toàn hệ thống (whole systems design) 9, 48

Thịt quả thành Protein, mô hình (Pulp to Protein model) 127, 132, 135, 136, 137, 138, 287, 288, 290, 291, 303

thông, cây (pine) 53, 54, 64

thông Caribe (Caribbean pine tree, Pinus caribaea ) 53, 281, 301

thông tin địa chấn (seismic communication) 210

thu hồi nhiệt, việc (heat recovery) 333, 334

thời kỳ bùng nổ Cambri (Cambrian explosion) 188

Thủ đô Thiết kế Thế giới (Design Capital of the World) 209

thủ tục phê chuẩn (approval procedure) 168

thủ thuật biến đổi gien (genetic manipulation) 34, 106, 113

thủy ngân (mercury) 103, 191, 223, 268, 329, 350

thuê dịch vụ bên ngoài, việc (outsourcing) 239

thuốc kháng sinh / trụ sinh (antibiotic) 181, 318

thuốc nhuộm tóc (hair dye) 149

thuốc trụ sinh = thuốc kháng sinh 166

thủy tinh tái chế (recycled glass) 154, 309

thử nghiệm lâm sàng (clinical trial) 158, 173, 317

thực phẩm hữu cơ (organic food) 175

thương mại công bằng (faire trade) 131, 132, 134, 138, 289

thương mại hóa, sự (commercialization) 22, 72, 107, 149, 180, 191, 212, 266, 309, 313, 317, 318, 335, 339

thương mại hữu cơ (organic trade) 131, 132

tỉ lệ chi phí - lợi ích (cost-benefit ratio) 148

tỉ số sức căng - tỉ trọng (tensile strength-to-density ratio) 146

tỉ số sức bền - trọng lượng (strength-to-weight ratio) 143

tia tử ngoại / tia cực tím / tia UV (ultraviolet light, UV) 53, 68, 149, 185, 186, 187, 194, 198, 225, 269, 275, 310

tiếp cận hệ thống, cách (systems approach) 234

tiếp cận hóa học, cách (approach to chemisry) 280

tiêu chuẩn hóa, sự (standardization) 98, 107, 113, 285, 286

tim cá voi (whale’s heart) 26, 91, 155, 156, 157

tính có thể dự đoán (predicability) 106, 277

tính đàn hồi (resilience) 118, 283

tính đàn hồi sinh thái (ecological resilience) 283

tính kiềm / bazơ (basicity, alkalinity) 59, 207, 215, 243, 252, 253, 254, 269, 337

tính kinh tế theo phạm vi (economy of scale)

tính kinh tế theo qui mô (economy of scope)

tính nhân quả (cause and effect) 111

tính thấm nước (permeability) 150

tính tiên phong (pioneering spirit)

tính tiện dụng kỹ thuật (technical functionality) 269

tính toàn vẹn về chức năng (functional integrity)

titan (titanium) 37, 143, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 168, 187, 188, 191, 194, 195, 204, 224, 305, 306, 310, 347, 357, 358

toàn dụng lao động = sử dụng toàn thể lao động 36, 300

tổ chức phi chính phủ (non-governmental organization, NGO) 111, 239

tôm tích (pistol shrimp) 257, 274, 307, 351

Tổng Hạnh phúc Quốc dân (Gross National Happiness) 3; cx. Chỉ số Hạnh phúc Quốc dân 7

tơ lụa / lụa tơ tằm (silk) 139, 141, 153

tơ nhện (spider’s silk) 144, 145

tơ tằm (silk ) 140, 141, 142, 143, 145, 146, 148, 149, 151, 152, 248, 264, 299, 305, 306, 347

trai, con (mussel) 75, 248

trai sông / trai nước ngọt (clam, Sinanodonta ) 257, 274, 351

tràn dầu, vụ (petrolium spill) 131

trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp (corporate social responsibility)

trái hộp Polynesia (box fruit, Barringtonia asiatica Kurz ) 320, 353

tre, cây (bamboo) 270, 271, 272, 275, 306, 328, 247

tre Guadua angustifolia 258, 347

tre kết hợp với bê tông cốt thép (bamboo incorporated with reinforced concrete)

trao quyền cho doanh nhân, sự (empowerment of entrepreneurs) 168

trao quyền cho phụ nữ, sự (empowerment of women) 127

trí thông minh bầy đàn (swarm intelligence) 181, 341, 342, 254

trọng lực (gravity) 40, 52, 64, 89, 158, 204, 209, 210, 218, 219, 231, 257, 258, 259, 260, 264, 300, 316, 319, 348

trung tâm lợi nhuận (profit centre) 281

trung tâm phí tổn (cost centre) 281

Trung tâm Pompidou (Pompidou Centre) 82

Trung tâm Songhai (Songhai Center) 56, 57, 174, 301, 302

Trung tâm Thống Kê Y tế Quốc gia (National Center for Health Statistics) 247

Trung tâm Tinh chế Sinh học (Center for Biorefining) 214

trùng đất / giun đất (earthworm) 181

Trulstech, công ty hữu hạn 80, 308, 347

tủ lạnh dùng năng lượng mặt trời (solar refrigerator) 163

tuabin gió (wind turbine, windmill) 44, 228, 232, 265, 335

túi khí (airbag) 353

tư bản công nghiệp (industrial capitalism) 84

tư duy vượt giới hạn (thinking out of / outside the box) 89

tự chủ về năng lượng, sự (energy autonomy) 210

tự quyết, sự/quyền (self-determination) 133

tự túc, sự (self-sufficiency) 49, 137, 138, 246, 288, 292, 295, 296

tương tác / tác động qua lại, sự (interplay, interaction) 32, 72, 74, 83, 105, 143, 201, 258, 280, 281, 243

tương thích sinh học, tính (biocompatibility) 149, 150, 151

U V

UNESCO 59, 238

Unilever, công ty 193, 194, 197, 198, 217, 311

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 142

vắc-xin (vaccine) 117, 163, 164, 165, 204, 317, 349, 350

vật liệu cấu trúc (structural material) 145, 309

Venture, công ty 7, 170, 290, 291, 292, 318, 349, 357

vẹt, chim (parrot) 189

vi khuẩn (bacteria, Monera ) 19, 32, 57, 64, 70, 76, 92, 107, 115, 117, 121, 122, 123, 140, 153, 165, 166, 171, 173, 174, 180, 182, 187, 204, 214, 223, 230, 236, 237, 245

vi khuẩn đại tràng = E. coli 257

vi khuẩn Deinococcus radiodurans (Conan the Bacterium, Deinococcus radiodurans ) 356

vi khuẩn Vibrio cholerae 257

vi tảo, loài (microalgae, protoctista ) 57, 76, 167, 188, 252, 283

vi tảo Collema cristatum 188

Viện Fraunhofer (Fraunhofer Institute) 207, 266, 314, 339, 348

Viện Max Planck (Max Planck Institute)

Viện Quan sát Thế giới (Worldwatch Institute) 30

vitamin D (vitamin D) 186

vỏ bào ngư (abalone shell) 113, 160, 353

vỏ cà chua (tomato skin) 188, 194, 195, 197, 198, 275, 310

voi (elephant) 211, 338, 355

vốn xã hội (social capital) 7, 32, 118, 131, 135, 137, 198, 230, 234, 237, 281, 299, 300, 301, 302

W X Y Z

Watreco, công ty 77, 115, 260, 348

Welwitschia mirabilis, cây 72, 258, 275, 319, 353

Whalepower, công ty 265, 335

xà phòng phân hủy sinh học (biodegradable soap) 101, 102

xen canh, việc trồng (intercropping) 140, 141, 0151

xét nghiệm Ames (Ames test) 112

xi măng cốt thép (reinforced concrete) 270, 306

xylitol, chất 328

xoáy nước / cuộn nước xoáy (vortex) 75-79, 92, 97, 108, 115, 117, 204, 210, 218, 228, 231, 248, 257, 259, 260, 263, 274, 280, 307, 316, 323, 348

xơ hóa bàng quang, bệnh (cystic fibrosis) 170, 179, 323

xương rồng, cây (cactus) 258, 275, 319, 352

Yahoo, công ty 163

ZooBiotic, công ty hữu hạn 172, 173