4 nhà khoa học kiệt xuất về năng lượng vừa giành giải VinFuture 2023, họ là ai?

Giải thưởng Chính VinFuture 2023 tối qua được trao cho 4 nhà khoa học: GS Martin Andrew Green (Úc), GS Stanley Whittingham (Mỹ), GS Rachid Yazami (Ma-rốc), GS Akira Yoshino (Nhật Bản) với 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.

Đây là công trình đột phá chung sức tạo nên cuộc cách mạng về năng lượng xanh bền vững cho thế giới hiện tại và mỗi giáo sư đã có đóng góp to lớn, dấu ấn riêng cho nền khoa học thế giới trong vài thập kỷ qua.

Chủ tịch nước Võ Văn Thưởng trao giải thưởng cho 4 nhà khoa học lần lượt GS Martin Andrew Green, GS Stanley Whittingham, GS Rachid Yazami, GS Akira Yoshin. 

Năm 1974, vị giáo sư người Mỹ đã chế tạo ra mẫu pin Lithium-ion đầu tiên, mở ra kỷ nguyên mới trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng cũng như đóng một vai trò tiên quyết cho Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba, hay cuộc cách mạng kỹ thuật số.

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.

GS Stanley Whittingham.

"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, ông 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%.

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.

Thời điểm GS Martin bắt đầu nghiên cứu về năng lượng mặt trời, các kết quả chưa được giới khoa học và các chính trị gia quan tâm. "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.

Thậm chí không ít người phản bác vì dự án quá tham vọng và không triển vọng. Khi ấy, năng lượng hạt nhân đang hot và mang theo triển vọng lớn, "điện mặt trời chỉ như con bọ chét cưỡi trên lưng con voi vậy".

Sau vài thập kỷ bị coi nhẹ, đến nay thế giới lại bắt đầu quay trở lại đi tìm nguồn năng lượng xanh để thay thế các dạng năng lượng hoá thạch. 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.

GS Martin Green.

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 đến nay 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.

Ông cũng ví von, chữ "green" (xanh) nằm trong tên mình như một sự sắp đặt của thượng đế. Ông đã, đang và sẽ tiếp tục hành trình nghiên cứu tìm lời giải cho bài toán về nguồn năng lượng xanh, nhằm kiến tạo tương lai bền vững của tất cả chúng ta.

Vào những năm 1979-1980, GS Yazami phát minh ra cực dương than chì Lithium, hiện được sử dụng trong pin Lithium-ion. 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, tiêu biểu như: 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...

GS Rachid Yazami.

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.

GS Rachid Yazami 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. 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 Rachid Yazami chia sẻ. 

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.

GS Akira Yoshino.

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.