4 nhà khoa học nhận giải VinFuture 3 triệu USD: Họ là ai?

Tối 20/12, Lễ Trao giải VinFuture 2023 đã diễn ra tại Nhà hát Hồ Gươm, Hà Nội. Đây là sự kiện được tổ chức để vinh danh những nhà khoa học xuất chúng, các công trình nghiên cứu đột phá, hướng tới xây dựng một thế giới bình đẳng - tốt đẹp hơn, góp phần giải quyết những thách thức chung của nhân loại.

Bên cạnh 3 nhóm giải Đặc biệt, Giải thưởng chính trị giá 3 triệu USD của VinFuture đã được trao cho 4 nhà khoa học, gồm: Giáo sư Martin Andrew Green (Úc), Giáo sư Stanley Whittingham (Mỹ), Giáo sư Rachid Yazami (Ma rốc) và Giáo sư Akira Yoshino (Nhật Bản).

Họ đều là những nhà khoa học góp công cho phát minh đột phá, kiến tạo nền tảng bền vững cho năng lượng xanh thông qua việc sản xuất bằng pin mặt trời và lưu trữ bằng pin Lithium-ion.

Thế nhưng với những cách tiếp cận khác nhau, mỗi người lại có những đóng góp riêng, giúp mở ra một kỷ nguyên mới cho lĩnh vực lưu trữ năng lượng và tái tạo năng lượng, hướng đến năng lượng xanh, bền vững.

GS. Martin Andrew Green

Nói về những phát triển đột phá, kiến tạo cho nền tảng bền vững của năng lượng xanh trong những năm qua, không thể không kể tới sự đóng góp của GS. Martin Andrew Green.

Dường như chữ "green" (xanh) nằm trong tên của ông như một sự sắp đặt, GS. Martin Green đã dành hàng thập kỷ trong hành trình nghiên cứu để giải bài toán về nguồn năng lượng xanh, nhằm kiến tạo cho một tương lai bền vững của tất cả chúng ta.

Trao đổi với phóng viên Dân trí, GS. Martin Green nhớ lại rằng thời điểm mà ông bắt đầu nghiên cứu về năng lượng mặt trời, thì đây chưa phải là mối quan tâm hàng đầu của chính phủ, cũng như các quốc gia phát triển trên thế giới.

"Lúc tôi bắt đầu, phần lớn mọi người thấy dự án này không triển vọng, vì nó (năng lượng mặt trời) không phải là nguồn có thể tạo ra lượng điện lớn và giá cả phải chăng", GS. Martin Green chia sẻ.

"Họ nói rằng tôi có một dự án quá tham vọng và không triển vọng. Khi ấy, năng lượng hạt nhân quá "hot" và mang theo triển vọng lớn. Điện mặt trời chỉ như con bọ chét cưỡi trên lưng con voi vậy".

Thế nhưng dần theo thời gian, quan niệm của chúng ta về nguồn năng lượng xanh đã thay đổi. Các dự án liên quan tới lĩnh vực này cũng dần được chấp nhận. Thậm chí giờ đây, người ta đã có thể tạo ra nguồn năng lượng mặt trời với sản lượng lớn kèm chi phí thấp.

Riêng pin mặt trời PERC do GS. Martin Green cùng nhóm nghiên cứu của ông phát triển đã thúc đẩy hiệu suất chuyển đổi năng lượng từ 15% lên 25%, đồng thời đạt được hiệu quả ở cả những khu vực có điều kiện ánh sáng không thuận lợi.

Kể từ khi được sản xuất đại trà vào năm 2012, pin mặt trời PERC đã chiếm tới 60% thị phần thị trường pin mặt trời trên toàn thế giới.

Với những đóng góp xuất sắc trong lĩnh vực này, ông đã được trao nhiều giải thưởng quốc tế uy tín, bao gồm Giải Năng lượng Toàn cầu 2018, Giải Nhật Bản 2021, Giải Công nghệ Thiên niên kỷ 2022 và Giải Nữ hoàng Elizabeth về Kỹ thuật 2023.

Giờ đây, GS. Martin Andrew Green đã có thêm Giải thưởng chính của VinFuture 2023 để vinh danh những thành tựu của ông.

GS. Stanley Whittingham

Nếu bạn đang đọc bài viết này bằng một thiết bị di động, chẳng hạn như smartphone hay laptop, thì nhiều khả năng bạn cũng đang sử dụng thành quả từ công trình nghiên cứu của người đàn ông này. Ông là GS. Stanley Whittingham - cha đẻ của pin Lithium-ion (hay pin Lithium).

Trong hành trình nghiên cứu của mình, vị giáo sư 82 tuổi đã phát minh ra nguyên lý hoạt động của pin Lithium và xác định vai trò của ion Lithium như một chất mang điện tích hiệu quả. Ông cũng là người tiên phong nghiên cứu khái niệm xen kẽ điện cực và đã mô tả tỉ mỉ sự khuếch tán của Lithium vào các mạng tinh thể kim loại khác nhau.

Chia sẻ với phóng viên Dân trí tại tuần lễ Khoa học công nghệ VinFuture 2023, GS. Whittingham cho biết hành trình chế tạo ra pin Lithium của ông bắt đầu từ năm 1972, và ông chỉ mất 2-3 tháng để chế tạo ra được phiên bản mini của loại pin này.

"Trước khi pin Lithium ra đời, chúng ta có 2 loại pin sử dụng axit và kiềm. Hạn chế của 2 loại pin này là nguồn năng lượng tạo ra thấp. Chúng cực kỳ độc hại, đến mức hiện nay không còn được sử dụng ở các không gian công cộng. Tôi cảm thấy mình cần phải chế tạo ra một loại pin mới", GS. Whittingham nhớ lại.

"Khi nghiên cứu về pin Lithium, tôi nhận thấy nó không chỉ cần kích thước nhỏ hơn, mà còn mang lại năng lượng lớn hơn gấp 5 lần. Ngoài ra, khả năng tái chế của loại pin này so với công nghệ pin hiện hành cũng vượt trội, khi lên tới 99%".

Nhờ công trình khoa học đột phá về pin Lithium, GS. Whittingham đã mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành năng lượng toàn cầu, cũng như đóng một vai trò tiên quyết cho Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba, hay cuộc cách mạng kỹ thuật số.

Ngày nay, pin Lithium được sử dụng trong tất cả những thứ cần pin để vận hành, nhỏ nhất là điện thoại, đồng hồ đeo tay, máy tính… cho đến xe cộ, phương tiện, hay lớn hơn là các công ty sản xuất điện năng lượng mặt trời, năng lượng gió.

GS. Rachid Yazami

GS. Rachid Yazami, người gốc Ma-rốc, từng nhận bằng Thạc sĩ về điện hóa và Tiến sĩ về hợp chất xen kẽ than chì cho pin Lithium tại Viện Công nghệ Grenoble, Pháp. Sau đó, ông bắt đầu sự nghiệp của mình tại Trung tâm Khoa học Quốc gia (CNRS), nơi sau này ông trở thành Giám đốc nghiên cứu.

Vào năm 1979-1980, GS. Yazami đã phát minh ra cực dương than chì Lithium, hiện được sử dụng trong pin Lithium. Đây là một chi tiết không thể thiếu, mở đường cho hoạt động kinh doanh trị giá 15 tỷ USD/năm trên toàn cầu.

Ông được coi là nhà phát minh đại tài, với hơn 70 bằng sáng chế liên quan đến công nghệ về pin, bao gồm cực dương dựa trên nano-Si- và nano-Ge cho pin Lithium tốc độ sạc cực cao, pin lithium-carbon fluoride cho các ứng dụng không gian và y tế, cực dương lỏng...

Ông cũng là đồng tác giả của hơn 250 bài báo về pin cũng như vật liệu và hệ thống của chúng. Trong suốt chặng đường làm khoa học, ông đã nhận được các giải thưởng khoa học uy tín từ NASA, NATO, IBA, Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản và IEEE, cùng nhiều giải thưởng khác.

Trong lần đến Việt Nam và nhận Giải thưởng VinFuture 2023, GS. Rachid Yazami đã đánh giá cao nỗ lực của Việt Nam trong việc theo đuổi ngành năng lượng xanh, đồng thời nhìn thấy tiềm năng trong việc phát triển xe chạy điện.

"Tương lai của chúng ta nằm ở việc phát triển xe chạy điện. Hy vọng lần sau tới Việt Nam, tôi sẽ thấy thêm nhiều xe điện hơn và không khí ngày trong lành hơn", GS. Rachid Yazami chia sẻ. "Đó là điều tốt đẹp cho tương lai của ta. Cùng nhau tin vào tương lai của chúng ta, chúng ta có thể làm được".

GS. Akira Yoshino

GS. Akira Yoshino từng là một kỹ sư, tốt nghiệp đại học Kyoto năm 1970 và thạc sỹ năm 1972. Ông được tuyển dụng vào Công ty Asahi Kasei, rồi làm việc như một kỹ sư về hóa học. Cả cuộc đời ông gắn bó với pin Lithium từ đó.

Năm 1981, Akira Yoshino bắt đầu nghiên cứu về pin sạc bằng polyacetylene. Đây là chất polymer điện dẫn được phát hiện bởi Hideki Shirakawa, người sau này được trao Giải Nobel về hóa học vì phát hiện này.

Năm 1983, Yoshino chế tạo thành công một nguyên mẫu pin có thể sạc sử dụng lithium cobalt oxit như cathode và polyacetylene làm cực dương.

Trong nguyên mẫu này, vật liệu cực dương không chứa lithi, và các ion lithi chỉ di chuyển từ cực âm LiCoO2 vào cực dương trong quá trình sạc. Đây chính là tiền thân trực tiếp của pin Lithium-ion hiện đại.

Có thể nói rằng, GS. Akira Yoshino đã cống hiến cả đời mình để chế tạo ra được một loại pin duy nhất, và nó chính thứ mà chúng ta vẫn sử dụng mỗi ngày trên điện thoại hay máy tính xách tay.

Với những đóng góp ấy, ông đã được trao Giải Nobel Hóa học năm 2019 cùng với hai vị đồng nghiệp là GS. John B. Goodenough và GS. Stanley Whittingham.