10 cách công nghệ 5G có thể thay đổi môi trường

Công nghệ 5G cho phép mọi thiết bị sử dụng năng lượng được kết nối có thể cảm nhận và phản hồi một cách thông minh theo yêu cầu hoặc khi có các thay đổi khác, điều này có ý nghĩa sâu sắc đối với việc sử dụng năng lượng.

Ảnh minh họa: Internet

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét một số yếu tố tác động đến sự biến đổi môi trường mà công nghệ 5G sẽ mang lại. Từ phương tiện thông minh hơn, chất lượng không khí tốt lên, tiêu thụ năng lượng hiệu quả hơn, mạng 5G sẽ góp phần quan trọng trong việc cải thiện môi trường của chúng ta.

1. Lưới điện thông minh

Các lưới điện thông minh của Vương quốc Anh đã sử dụng các công nghệ đo lường, truyền thông và điều khiển để quản lý sử dụng năng lượng nhưng mạng 5G sẽ đưa việc quản lý tài nguyên lên một cấp độ khác.

Các thiết bị vạn vật kết nối (IoT) như trong xe hơi thông minh, hộ gia đình, tòa nhà và sân vận động sẽ nhanh chóng đưa ra cảnh báo về lưới điện đang sử dụng để có những điều chỉnh và đáp ứng một cách linh hoạt. Các thiết bị IoT ngừng hoạt động khi không dùng tới sẽ làm giảm đáng kể nhu cầu năng lượng. Trên thực tế, một báo cáo gần đây của nhà mạng O2 lập luận rằng điều này có thể giúp giảm 12% năng lượng dùng trong hộ gia đình, tương đương 6,4 triệu tấn CO2.

Việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời đang gia tăng nhưng có thể bị gián đoạn. Vì vậy, công nghệ 5G sẽ cho phép quản lý tốt hơn các tài nguyên này để cân bằng trong việc tạo ra và tiêu thụ năng lượng.

2. Thành phố thông minh

Thành phố thông minh nhằm giải quyết nhiều vấn đề ảnh hưởng đến môi trường đô thị và tác động của môi trường đối với cuộc sống đô thị là một trong số đó. Các cảm biến được kết nối với xe điện, đèn giao thông, đồng hồ thông minh, thùng rác, vườn trong đô thị và nhiều thứ khác sẽ gửi lại thông tin cho các nhà quy hoạch thiết kế thành phố của họ để sử dụng ít năng lượng hơn và giảm lượng khí thải carbon.

Các thiết bị và cảm biến trên đường, ô tô, đèn đường, hộ gia đình, tòa nhà và nhiều thứ khác có thể cung cấp dữ liệu cho phép chính quyền địa phương sử dụng các hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) để điều chỉnh mức tiêu thụ năng lượng. Các chính sách năng lượng thông minh được thực hiện trên toàn thành phố để giảm sử dụng năng lượng, giám sát và quản lý chất lượng không khí, cũng như theo dõi điện, nước và chất thải. Theo báo cáo của công ty McKinsey, đến năm 2025, các thành phố thông minh sẽ giảm lượng khí thải nhà kính từ 10 – 15% và tiết kiệm từ 25-80 lít nước mỗi người mỗi ngày.

3. Đèn đường thông minh

Đèn đường được kết nối là một yếu tố quan trọng của bất kỳ thành phố thông minh nào, nó có thể giúp bảo vệ môi trường và tiết kiệm chi phí điện năng. Rõ ràng nhất là khi kết hợp với dữ liệu lớn (big data), các yêu cầu có thể được phân tích để đảm bảo rằng đèn chỉ sáng khi có nhu cầu từ người dân hoặc phương tiện giao thông. Tương tự, đèn đường sẽ kết nối với con người để đảm bảo lối đi của người qua đường được chiếu sáng và sẽ tắt khi không có người qua lại.

Một báo cáo của nhà mạng O2 năm 2018 cho thấy các cảm biến 5G và công nghệ vô tuyến có thể tiết kiệm cho thành phố trung bình 1,3 triệu bảng tiền điện thông qua việc áp dụng đèn đường LED thông minh. Đèn đường cũng có thể được cố định bằng các cảm biến để theo dõi ô nhiễm không khí hoặc nhiệt độ.

4. Quản lý nước

Việc rò rỉ và vỡ đường ống nước sẽ làm một lượng nước khổng lồ bị lãng phí trên toàn cầu. Trên thực tế, một báo cáo năm 2019 từ nhóm nghiên cứu Brookings của Mỹ ước tính lượng nước thất thoát từ các đường ống bị vỡ, bị rò rỉ và trộm cắp nước chiếm tới 50% tổng số nguồn cung toàn cầu hoặc 75% tại các thị trường mới nổi.

Các cảm biến được kết nối IoT trong đường ống hoặc trên mặt đất sẽ cảnh báo cho các công ty cấp nước về thiệt hại cho đường ống hoặc rò rỉ trước khi mất quá nhiều nước. Tương tự, đồng hồ nước thông minh 5G trong các hộ gia đình có thể được thiết lập để hạn chế sử dụng. Việc tưới tiêu trong các trang trại tốn nhiều nước và nước được dùng mà không cần quan tâm nhiều đến độ ẩm của đất. Cảm biến 5G sẽ được sử dụng để đảm bảo nước không bị lãng phí trên các loại cây trồng không cần đến nó.

5. Xe điện thông minh

Những chiếc xe tự lái được điều khiển bằng kết nối 5G khi được kết hợp với một mạng có khả năng hỗ trợ hàng triệu thiết bị được kết nối, hứa hẹn hiệu quả hơn đáng kể so với các phương tiện hiện tại.

Dẫn đường dựa trên 5G sẽ cho phép phương tiện di chuyển nhanh hơn và tránh được các tuyến đường bị tắc. Người vận hành bảo trì các tuyến đường sẽ nhận được cảnh báo về những nơi bề mặt đường bị hư hỏng thông qua các cảm biến trong xe hơi hoặc thông qua cơ sở hạ tầng xung quanh, điều này sẽ giúp cải thiện hiệu quả xử lý.

6. Sản xuất và tiêu thụ thực phẩm

Như đã đề cập, các cảm biến 5G trong đất có thể theo dõi độ ẩm, nghĩa là ít lãng phí nước cho cây trồng nhưng đồng thời sẽ đánh giá liệu cây trồng đã nhận đủ hay quá nhiều ánh sáng mặt trời. Chúng sẽ có thể kiểm tra sự cân bằng các chất dinh dưỡng trong đất và liệu cây có bị héo hay không để đưa ra các biện pháp nhằm ngăn chúng bị hư hỏng.

Sản phẩm mua về có thể bị hư hỏng trong quá trình bảo quản, vì vậy các cảm biến này sẽ giúp cho người dùng nhận được cảnh báo từ tủ lạnh để dùng trước ngày hết hạn nếu chúng được kết nối với IoT. Điều này sẽ ngăn chặn lãng phí thực phẩm. Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông lương Liên Hợp Quốc, khoảng 1/3 thực phẩm được sản xuất cho tiêu dùng của chúng ta bị mất hoặc lãng phí, trong đó hơn 40% là trái cây và rau quả.

7. Chất lượng không khí

Liên Hợp Quốc lập luận rằng vào năm 2050, 68% dân số sẽ sống ở các khu vực đô thị dày đặc dẫn đến nhiều chất thải, tắc nghẽn và ô nhiễm. Với sự trợ giúp của các cảm biến nằm rải rác trong cơ sở hạ tầng thành phố thông minh (như gắn trên đèn đường, tòa nhà hoặc biển báo đường bộ), các nhà quản lý đô thị có thể xây dựng một hệ thống quản lý chất lượng không khí bằng cách sử dụng dữ liệu chính xác theo thời gian thực.

Điều này sẽ được dùng để quản lý các điểm nóng ô nhiễm. Hệ thống lọc không khí, có khả năng được lắp đặt trong các tòa nhà thông minh; phương tiện và thiết bị tiêu dùng cũng có thể được kết nối với các cảm biến 5G nhằm phát hiện các hạt bụi trong không khí.

8. Quản lý hiệu quả năng lượng trong các tòa nhà

Phần lớn năng lượng của thế giới được sử dụng bởi các tòa nhà và các thiết kế kết hợp cảm biến 5G có thể giảm đáng kể việc sử dụng năng lượng. Hệ thống ánh sáng, sưởi ấm, làm mát và các hoạt động khác được phân bổ theo nhu cầu, với năng lượng do chính tòa nhà tạo ra, chẳng hạn thông qua hệ thống năng lượng mặt trời.

Trong các văn phòng, 5G có thể được kết hợp với dữ liệu lớn và AI để tạo ra các mô hình từ bước chân của công nhân để xác định khi nào nên điều chỉnh ánh sáng, sưởi ấm hoặc điều hòa không khí. Các tòa nhà sử dụng nhiều tài nguyên như bệnh viện cũng có thể sử dụng các cảm biến 5G và AI để giúp thực hiện các bảo dưỡng quan trọng dựa trên các hình mẫu trước đó. Điều này cũng hữu ích trong một trường đại học hoặc khuôn viên công ty rộng lớn, nơi có nhiều tòa nhà đa năng.

9. Đồng hồ điện thông minh

Cơ sở hạ tầng công tơ điện được kết nối 5G sẽ giảm sự cố mất điện và tăng đột biến điện và giúp người dùng giảm hóa đơn năng lượng hàng tháng, cung cấp quyền truy cập vào các thiết bị như công tơ điện, khí đốt và nước thông qua các thiết bị di động từ xa.

Hệ thống quản lý năng lượng gia đình được kết nối với đồng hồ thông minh sẽ cho phép các hộ gia đình sửa đổi việc sử dụng tiện ích của họ. Ủy ban châu Âu ước tính rằng khoảng 200 triệu đồng hồ điện thông minh và 45 triệu đồng hồ đo khí đốt sẽ được triển khai vào năm 2020, phục vụ cho 72% khách hàng điện và 40% khách hàng sử dụng khí đốt.

10. Cơ sở hạ tầng 5G

Đây là một vấn đề gây tranh cãi vì cơ sở hạ tầng 5G sẽ cần nhiều thiết bị hơn, nhiều trạm thu-phát tế bào nhỏ hơn và nhiều trung tâm dữ liệu hơn, tất cả đều có nghĩa là tăng sử dụng tài nguyên và tiêu thụ năng lượng.

Một số báo cáo ước tính rằng phần trăm phát thải trên toàn thế giới của ngành CNTT có thể tăng từ 3% hiện nay lên 14% vào năm 2040, đây là kết quả không mong muốn. Tuy nhiên, hầu hết các công ty cung cấp thiết bị mạng đều đang thiết kế và sản xuất các thiết bị có hiệu quả năng lượng cao.

Huawei đã xây dựng một số trạm gốc 5G tại Trung Quốc sử dụng phần mềm quản lý năng lượng và yêu cầu ít linh kiện điện tử tạo nhiệt hơn, những thiết bị này sử dụng điện ít hơn 20% so với trạm 4G. Tương tự, 5G có thể quản lý năng lượng mặt trời hoặc làm mát bằng chất lỏng trong một trạm gốc theo nhu cầu và một số công ty châu Âu đã giảm tới 80% lượng khí thải CO2 theo cách này. 5G sẽ sử dụng các chế độ ngừng hoạt động trong thời gian không có lưu lượng phát sinh, sử dụng các thuật toán phân tích và AI để mô hình hóa việc sử dụng năng lượng.

Phan Văn Hòa